صب الفولاذ إلى مصبوبات يصب الفولاذ المنصهر إلى كتل تعرف باسم الصبات بدفق الفولاذ من مغرفة الصب إلى قوالب مصنوعة من الحديد الزهر (إلى اليمين) وبعد تجمد الفولاذ تقوم ملاقيط ضخمة بإزالة القوالب. وتنقل الكتل المصبوبة عندئذ إلى موقع تشريب (إلى اليسار) حيث تُسخَّن الصبات إلى درجة حرارة حوالي 1,200م.

الفولاذ المنصهر المنتج في الأفران عديم القيمة، ولا بد من صبه وتحويله إلى شكل صلب تمهيدًا لتشكيله وصوغه في صورة أشياء مفيدة.

ويقوم صناع الفولاذ بصب معظم الفولاذ المنصهر الناتج من أفران المعالجة بأسلوبين مختلفين؛ الأول سبك الصبات، والثاني سبك القوالب وصب الجديلة. وتنتج هذه العمليات فولاذًا صلبًا يمكن تشكيله بعد ذلك في الصورة المناسبة بأحد أساليب التشكيل المختلفة أي الدلفنة والتشكيل بالطَّرْق والبثق أو أية طريقة أخرى. وقد تجرى على بعض أنواع الفولاذ الناتجة من التشكيل بعض أساليب التجهيز الخاصة كما يمكن تغطية أسطحها بأساليب عدة. وتستخدم عملية سبك القوالب في إنتاج الكميات الصغيرة من الفولاذ، وفي سبك القوالب يصب الفولاذ في قالب له شكل المنتج النهائي المطلوب.

ويتم التحكم في عمليات تشكيل الفولاذ وتجهيزه بدقة وعناية كبيرتين، من فوق منصات مرتفعة في وحدات التشكيل. ويتوفر في مصانع الفولاذ معامل اختبارات لاختبار نوعية الإنتاج والتأكد من جودته النوعية.

سبك الصبات. يُصب معظم الفولاذ المنصهر الناتج من أفران إنتاج الفولاذ في صورة كتل يطلق عليها الصبات. وتختلف أحجام الصبات إلى حد بعيد اعتمادًا على نوع الفولاذ ونوع المنتج النهائي المطلوب. ففي حين لا يزيد وزن صبات فولاذ العُدَد عن عدة مئات من الكيلو جرامات، يصل وزن بعض الصبات الضخمة من الفولاذ إلى حوالي 270 طنًا متريًا. وتستخدم الصبات الضخمة لصناعة أجزاء الماكينات الصناعية. وفي غالب الأحوال يتراوح وزن الصبات من طنين إلى 35 طنًا متريًا.

ويقوم عمال سبك الصبات بصب الفولاذ المنصهر من مغرفة الصب إلى قوالب السبك المصنعة من الحديد الزهر. وتكون معظم هذه القوالب مستطيلة الشكل، وتتناقص أبعادها تدريجيا عند أحد الأطراف لكنها تكون مفتوحة الطرفين. وتوضع قوالب الصب على عربات سكك حديدية خاصة حيث يصب فيها الفولاذ المنصهر من أعلى، وبعد تجمد الفولاذ يتم رفع قوالب الصب باستخدام ملقاط ضخم، حيث تمسك كلتا يديه جانبي القالب. وتنقل الصبات بعدئذ إلى حفر ساخنة معروفة باسم حفر التشريب الحراري. وتظل الصبات في هذه الحفر حتى تصل درجة الحرارة، بصورة منتظمة خلال كامل المقطع إلى حوالي 1200°م.

وتنقل الصبات الساخنة إلى وحدات التخشين. ووحدات التخشين آلات تعصر فيها الصبات الساخنة بين دلافين ثقيلة حيث تحول إلى أشكال أرق وأطول. وفي العادة تنتج وحدات التخشين ثلاث صور من الفولاذ شبه المنجز: 1- النورات 2- الكتل المدلفنة 3- الألواح. وتتميز النورات بمقطعها السطحي المربع، بينما تكون الألواح مستطيلة المقطع. أما الكتل المدلفنة فهي ذات مقطع مربع شبيه بالنورات، ولكن مساحة مقطعها السطحي أصغر. ومعظم الكتل المدلفنة أطوالها أكبر كثيرًا من النورات.

صب الجديلة. تنتج عمليات صب الجديلة بصورة مباشرة من الفولاذ المنصهر نورات أو كتلاً مدلفنة أو ألواحًا. وتساعد آلات صب الجدائل صناع الفولاذ في تجنب ضياع الوقت في عمليات الصب ثم التسخين وبعد ذلك عمليات الدلفنة التي تليها.

وفي عمليات صب الجدائل يقوم العمال بصب الفولاذ المنصهر في مسكبة (وعاء تنظيم السريان)، عند قمة الماكينة. وينساب الفولاذ بمعدل مُتحكَّم فيه إلى القالب الذي يشكل الفولاذ على النحو المطلوب. ويبرد الفولاذ أثناء انسيابه بسرعة، باستخدام الماء البارد الذي يؤدي إلى تجمده بينما هو مستمرّ في حركته خلال المصب. وبمجرد ابتعاد الفولاذ عن المصب يقطع إلى الأبعاد المطلوبة باستعمال مشعل متحرك.

الدلفنة. أكثر طرق التشكيل استخدامًا في الحصول على الأشكال المطلوبة من منتجات الفولاذ. وفي عملية الدلفنة تمرر الكتل المدلفنة أو النورات أو الألواح بين دلافين ثقيلة، وذلك لضغطها إلى الأحجام والأشكال المطلوبة. ومن الأشكال المنتجة بأسلوب الدلفنة : 1- الصفائح والشرائح، 2- القضبان 3- الألواح.

الصفائح والشرائح. منتجات مسطحة يكون سمكها في الغالب أقل من ستة ملم. والشريحة أقل كثيرًا في عرضها من الصفيحة، حيث يصل عرضها إلى 250 سم. وتعد الصفائح والشرائح من أكثر أشكال منتجات صناعة الفولاذ.

وينتج صناع الفولاذ معظم الصفائح والشرائح في صورة لفات كبيرة بحيث يمكن للمستهلك أن يقطّعها إلى الأبعاد التي يرغب فيها. ولكن بجانب إنتاج اللفات، فإن بعض المصانع تنتج الصفائح والشرائح بأطوال محددة. وتستخدم معظم الصفائح والشرائح أساسًا في صناعة هياكل السيارات. ولكن هناك أيضًا آلاف المنتجات التي تستخدم في صنعها صفائح وشرائح الفولاذ.

وتنتج آلات معروفة باسم وحدات الدلفنة على الساخن، الصفائح والشرائح من الألواح والكتل المدلفنة. وتعرف هذه العملية باسم الدلفنة على الساخن، لأن الفولاذ يعاد تسخينه قبل إجراء الدلفنة إلى درجة حرارة عالية تصل إلى حوالي 1,200 °م. وتوجد في وحدات الدلفنة الساخنة العديد من أطقم المدلفنات التي يطلق عليها حوامل الدلفنة، وترتب هذه الأطقم في خط إنتاج طويل. وفي كل حامل دلفنة تقترب المدلفنات من بعضها أكثر من المدلفنات السابقة لها، أي يقل سمك المنتج. ونتيجة لذلك فإن الفولاذ يُضغط إلى مقاطع أقل سمكًا أثناء مرورها خلال وحدة الدلفنة على الساخن. ونتيجة لإنقاص سمك المادة يزداد طولها.

ويمكن لوحدة الدلفنة على الساخن، تحويل لوح سمكه 13سم وطوله 2,4م إلى صفيحة سمكها 1,6سم وطولها 430م. وتستغرق هذه العملية عدة دقائق. ويمكن أن يبلغ طول خط الإنتاج في وحدة الدلفنة على الساخن حوالي 1,5كم. ولابد من هذا الطول الكبير في خط الإنتاج نظرًا لوجود عدد كبير من حوامل الدلفنة، وللزيادة الكبيرة جدًا في طول المنتج النهائي. وبمجرد خروج منتج الفولاذ المدلفن الساخن من آخر حامل دلفنة فإنه يلف في صورة لفات ضخمة.

وبعد تبريد ملفات الفولاذ المنتجة يمكن شحنها مباشرة إلى المستهلك، كما يمكن أيضًا إجراء بعض العمليات الأخرى عليها. وفي كثير من الأحيان تجري على الصفائح والشرائح المدلفنة على الساخن، عملية تخليل ثم عملية دلفنة على البارد. وتجري عملية التخليل بإمرار الفولاذ في أحواض ضخمة محتوية على الحمض. وتهدف عملية التخليل إلى إزالة قشور الأكاسيد المتكونة أثناء عملية الدلفنة على الساخن. وفي وحدات الدلفنة على البارد يمرر الفولاذ سريعًا عند درجات حرارة الغرفة خلال سلسلة من حوامل الدلافين، ثم يعاد لفها في صورة لفات ضخمة. وتؤدي عملية الدلفنة على البارد إلى زيادة قدرة المنتج على المط والتشكل بدون أية خدوش .كما أنها تساعد في ترقيق سمك الفولاذ وجعل سطحه أكثر نعومة.

القضبان. وتحتل الرتبة الثانية في الكمية المنتجة في صناعة الفولاذ بعد الصفائح والشرائح. وتشمل استخدامات أعواد الفولاذ المنتجة العدد اليدوية وأجزاء السيارات. وتصنع شركات الفولاذ القضبان بأحجام كثيرة ومتنوعة وبمقاطع متعددة الأشكال (مستديرة أو مربعة أو بيضية أو مسدسة). وتدلفن القضبان على الساخن في وحدات القضبان، وهي تماثل الآلات المستخدمة لإنتاج الصفائح والشرائح. ورغم التشابه في الآلات إلا أن وحدة القضبان ذات مدلفنات محززة أو مخددة، وفيها تُضْغَط الكتل الساخنة إلى الشكل المطلوب. وكثيرًا ما تجري بعض العمليات الأخرى على القضبان بعد الدلفنة الساخنة حيث يتم سحبها عند درجة حرارة الغرفة خلال فتحة في العدة يطلق عليها القالب، وترفع هذه العملية من مقاومة قضبان الفولاذ المنتجة وتضفي عليها نعومة ولمعانًا.

ألألواح. وهي منتجات سطحية مستوية يزيد سمكها على 6,4ملم. وتستخدم ألواح الفولاذ المنتجة في صناعة السفن والجسور وأيضًا في صناعة الكثير من المعدات والأجهزة الصناعية والعلمية. وتصنع معظم الألواح في وحدات الفولاذ بدلفنته. ولكن في بعض الأحيان تنتج الألواح من الدلفنة المباشرة للصبات. ويطلق على آلات إنتاج الألواح اسم وحدة عكس الحركة. وفي هذه الوحدات يمرر الفولاذ الساخن للأمام، ثم يعاد للخلف خلال مدلفنات مثبتة في وحدة مدلفنات أحادية. وفي كل مرة يمرر فيها اللوح للأمام أو الخلف تقلل المسافة بين مدلفنات حتى تصل الألواح إلى السمك المطلوب. وتصنع بعض أنواع الألواح في وحدات الدلفنة المستمرة، مثلها في ذلك مثل وحدات إنتاج الصفائح والشرائح.

التشكيل بالحدادة. في هذه العملية يقوم صناع الفولاذ بتسخين الصبات أو الكتل ثم يجري طرقها وكبسها إلى الشكل المطلوب. وتصنع كثير من المنتجات وبخاصة تلك التي تتطلب مقاومة عالية للإجهاد، بهذا الأسلوب. وينتج عن عملية التشكيل بالطرق، تغيير التركيب البنائي الداخلي للفولاذ الذي يؤدي بدوره إلى رفع المقاومة الميكانيكية للمنتج. ويجري التشكيل بالطَّرْق عند الحاجة إلى منتجات ذات مقاومة ميكانيكية عالية. ويصل وزن أكبر مطارق التشكيل إلى عدة مئات من الأطنان.

التشكيل بالبثق. تقوم هذه الطريقة على أساس كبس الفولاذ الساخن خلال فتحة في قالب معين. ويوجد عند أحد الأطراف أسطوانة مثبت بها مدك لدفع الفولاذ خلال لقمة عند الطرف الآخر. ويستخدم الزجاج المنصهر كمادة تزليق لمساعدة الفولاذ الساخن في الانزلاق خلال اللقمة. ويخرج الفولاذ من هذا الطرف مشكلاً في صورة فتحة اللقمة أو القالب. وتستخدم شركات الفولاذ التشكيل بالبثق لصناعة الأنابيب غير الملحومة.

أساليب التشكيل الأخرى. تستخدم عدة أساليب أخرى مختلفة عن الأساليب سابقة الذكر، وبخاصة في تشكيل منتجات صغيرة الحجم متعددة الأشكال. ومن هذه الأساليب استخدام الآلات الأوتوماتية في عمليات الصك أو الطرق أو الكبس، لإنتاج المسامير والمسامير الملولبة (القلاووظ) والعُدَد. وتصنع الأسلاك بسحب قضبان الفولاذ خلال سلسلة من لقم التشكيل الآخذة في الصغر مع استمرار عملية السحب.

التجهيز. تُجرى على كثير من أنواع الفولاذ عمليات إنجاز خاصة أو عمليات تغليف. فعلى سبيل المثال، تمر بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ بمراحل خاصة من التجليخ والصقل. وأهم عمليات التغليف: 1- الجلفنة 2- التصفيح الكهربائي.

الجلفنة. . هي تغطية سطح الفولاذ بطبقة رقيقة من فلز الخارصين. وتعمل طبقة الخارصين المغلفة على تحسين مقاومة الفولاذ للتآكل. وتجري في كل عام عمليات الجلفنة على ملايين الأطنان من ألواح الفولاذ التي تُستخدم بكثرة في العديد من المنتجات، مثل مسالك التسخين وصهاريج التخزين، ويطلق على أكثر أساليب الجلفنة استخدامًا مصطلح الغمس في الفلز المنصهر، وهي تبدأ بمعالجة لفات ألواح الفولاذ. تجري أولاً عملية التلدين (التسخين ثم التبريد ببطء)، وذلك بهدف الحصول على منتجات أكثر قابلية للانثناء. وبعد التلدين يحمل الفولاذ بالمدلفنات إلى وعاء به خارصين منصهر، ثم يمرر الفولاذ بعد ذلك في برج تبريد حيث تتجمد طبقة الخارصين المغلفة. ويلف المنتج المنجز إلى لفات أو يقطع في صورة ألواح.

الطلاء بالكهرباء. ويتم بإضافة مادة فلزية أخرى على سطح الفولاذ باستخدام تيار كهربائي. وتستخدم شركات الفولاذ الطلاء بالكهرباء في إنتاج كميات ضخمة من الصاج المطلي بالقصدير الذي تصنع منه العلب المقصدرة. أما الفولاذ الذي يجري طلاؤه كهربائيًا بالكروم، فيطلق عليه الفولاذ غير المقصدر. ويمكن استخدام الفولاذ المطلي بالكروم بدلاً عن الفولاذ المقصدر، في تصنيع العلب وأوعية أخرى.