स्टेनलेस स्टील के बारे में तो सभी जानते हैं, लेकिन गैर-पेशेवर आमतौर पर यह नहीं जानते कि स्टेनलेस स्टील को विभिन्न प्रकारों और यहां तक कि सैकड़ों ग्रेडों में विभाजित किया जाता है।
"स्टेनलेस स्टील" एक बहुत ही सामान्य अवधारणा है। यूरोपीय मानक EN 10088 के अनुसार, स्टेनलेस स्टील धातु सामग्री की एक श्रेणी को संदर्भित करता है जिसमें क्रोमियम (Cr) सामग्री 10.5% से अधिक होती है और इसमें जंगरोधी कार्य होता है। अन्य प्रदर्शन विचारों के लिए अन्य मिश्र धातु तत्व भी जोड़े जा सकते हैं।
सामान्यतया, स्टेनलेस स्टील को पांच श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील, और अवक्षेपण सख्त स्टेनलेस स्टील।
इन पांच प्रकार के स्टेनलेस स्टील को शीघ्रता से पहचानने के लिए, सामग्री की मिश्र धातु सामग्री के आधार पर प्रारंभिक निर्णय लिया जा सकता है।
मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील
चित्र 1 मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील
मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील Fe-Cr-C-(Ni-Mo) मिश्र धातु से संबंधित है - मुख्य मिश्र धातु तत्व लोहा, क्रोमियम और कार्बन हैं, और कुछ ग्रेड में निकल और मोलिब्डेनम होते हैं।
इस प्रकार की सामग्री की विशेषता यह है कि इसमें क्रोमियम (Cr) की मात्रा 11.5 से 18% के बीच होती है। अन्य प्रकार के स्टेनलेस स्टील की तुलना में, इसकी कार्बन (C) सामग्री बहुत अधिक है, जो 0.15 से 1.2% के बीच है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि Q355B जैसे सामान्य मिश्र धातु स्टील की कार्बन सामग्री केवल 0.2% है।
इस प्रकार की सामग्री को उच्च शक्ति और कठोरता प्राप्त करने के लिए गर्मी उपचार द्वारा कठोर किया जा सकता है। मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील मूल रूप से चुंबकीय है, और इस विशेषता का उपयोग सामग्री के प्रकार का न्याय करने के लिए प्रारंभिक विधि के रूप में भी किया जा सकता है।
मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील का उपयोग अक्सर ऐसे उत्पादों को बनाने के लिए किया जाता है जिनमें उच्च कठोरता की आवश्यकता होती है, जैसे कि रसोई के चाकू, सर्जिकल उपकरण या बियरिंग।
फेरिटिक स्टेनलेस स्टील
चित्र 2 फेरिटिक स्टेनलेस स्टील
फेरिटिक स्टेनलेस स्टील Fe-Cr-(Mo) मिश्र धातु से संबंधित है - मुख्य मिश्र धातु तत्व लोहा और क्रोमियम हैं, और कुछ ग्रेड में मोलिब्डेनम होता है।
मार्टेंसाइट की तुलना में, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में कार्बन की मात्रा कम होती है, जो सामान्यतः 0.08% से कम होती है, लेकिन क्रोमियम की मात्रा बहुत अधिक होती है - 10.5~30%।
फेराइट चुंबकीय भी है। इस प्रकार की सामग्री को गर्मी उपचार द्वारा कठोर बनाना मुश्किल है और आम तौर पर उन स्थितियों में उपयोग किया जाता है जहां कठोरता एक उच्च आवश्यकता नहीं है, लेकिन क्लोराइड तनाव संक्षारण दरार के लिए प्रतिरोध उच्च है, जैसे ऑटोमोटिव निकास प्रणाली, ऑटोमोटिव ट्रिम, गर्म पानी के टॉवर और अन्य उपकरण।
ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील
चित्र 3 ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील
ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील Fe-Cr-Ni (Mo) मिश्र धातु से संबंधित है - मुख्य मिश्र धातु तत्व लोहा, क्रोमियम, निकल हैं, और कुछ ग्रेड में मोलिब्डेनम होता है।
फेराइट के समान, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील में आमतौर पर कार्बन सामग्री 0.08% से कम होती है, क्रोमियम सामग्री 16 से 28% के बीच होती है, और निकल सामग्री की सीमा बहुत बड़ी - 3.5 से 32% तक होती है।
इन सामग्रियों की मिश्र धातु सामग्री यह सुनिश्चित करती है कि वे क्रायोजेनिक तापमान से लेकर पिघलने बिंदु तक हमेशा ऑस्टेनिटिक संरचना बनाए रखें। मार्टेंसाइट की तरह, ऑस्टेनाइट को भी इसके यांत्रिक गुणों को बदलने के लिए गर्मी उपचार द्वारा कठोर किया जा सकता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील आम तौर पर गैर-चुंबकीय होता है, लेकिन अगर इसे बिना घोल उपचार के ठंडा किया जाता है तो यह आम तौर पर चुंबकीय हो जाएगा। ऑस्टेनाइट की सबसे बड़ी विशेषता इसका उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, लचीलापन और कठोरता है।
अपने उत्कृष्ट गुणों के आधार पर, ऑस्टेनाइट का उपयोग आम तौर पर खाद्य-ग्रेड रसोई के बर्तन, रासायनिक औद्योगिक उपकरण, निर्माण उत्पाद आदि बनाने के लिए किया जाता है।
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील
फ़िचर 4 डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील Fe-Cr-Ni-(Mo)-N मिश्र धातु से संबंधित है - मुख्य मिश्र धातु तत्व लोहा, क्रोमियम, निकल, नाइट्रोजन हैं, और कुछ ग्रेड में मोलिब्डेनम होता है।
तथाकथित "दोहरे चरण" का अर्थ है कि फेराइट संरचना और ऑस्टेनाइट संरचना प्रत्येक 50% के लिए जिम्मेदार है, और इसका प्रदर्शन भी फेराइट और ऑस्टेनाइट के लाभों को एक में जोड़ता है - इसमें ऑस्टेनाइट की तुलना में उच्च उपज शक्ति और तन्य शक्ति है और यह चुंबकीय है।
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील की कार्बन सामग्री को सभी स्टेनलेस स्टील्स में सबसे कम कहा जा सकता है - 0.03% से कम। क्रोमियम सामग्री की निचली सीमा अन्य स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में अधिक है - 21~26%। निकल सामग्री 3.5~8% है। कुछ व्यक्तिगत ग्रेड में मोलिब्डेनम होता है, लेकिन आम तौर पर यह 4.5% से अधिक नहीं होगा।
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील का उपयोग आम तौर पर समुद्री उपकरण, पेट्रोकेमिकल संयंत्र सुविधाओं, हीट एक्सचेंजर्स, पेपरमेकिंग उपकरण आदि में किया जा सकता है।
अवक्षेपण सख्त स्टेनलेस स्टील
चित्र 5 अवक्षेपण द्वारा कठोरीकृत स्टेनलेस स्टील
अवक्षेपण सख्त स्टेनलेस स्टील Fe-Cr-Ni-(Mo-Al-Cu-Nb)-N मिश्र धातु से संबंधित है - मुख्य मिश्र धातु तत्व लोहा, क्रोमियम, निकल और नाइट्रोजन हैं, और कुछ ग्रेड में मोलिब्डेनम, एल्यूमीनियम, तांबा और नियोबियम होते हैं।
इस प्रकार के स्टेनलेस स्टील में मध्यम संक्षारण प्रतिरोध, आसान प्रसंस्करण की विशेषता होती है, और यह अपेक्षाकृत कम तापमान (आमतौर पर 500 ~ 800 डिग्री) पर गर्मी उपचार के बाद बहुत उच्च शक्ति पैदा कर सकता है।
अवक्षेपण सख्त स्टेनलेस स्टील में ऑस्टेनाइट या मार्टेंसाइट की प्रारंभिक सूक्ष्म संरचना होती है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील को अवक्षेपण सख्त होने से पहले ऊष्मा उपचार द्वारा मार्टेंसाइट में परिवर्तित किया जा सकता है। जब मार्टेंसाइट को टेम्पर किया जाता है, तो परिणामी ऊष्मा आयु उपचार के कारण जाली से कठोर इंटरमेटेलिक यौगिक अवक्षेपित हो जाते हैं, और फिर अवक्षेपण सख्त हो जाता है।
गर्मी उपचार के बाद, इस प्रकार की सामग्री एक उपज शक्ति प्राप्त कर सकती है जो ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील - 520MPa~1500MPa की तुलना में 3 या 4 गुना अधिक है। इसलिए, इसका उपयोग ज्यादातर एयरोस्पेस उद्योग और अन्य उच्च तकनीक वाले क्षेत्रों में किया जाता है, जिन्हें उच्च सामग्री शक्ति की आवश्यकता होती है।
