स्टेनलेस स्टील"स्टेनलेस और एसिड-प्रतिरोधी स्टील" का संक्षिप्त रूप है। स्टील जो हवा, भाप और पानी जैसे कमजोर संक्षारक मीडिया से संक्षारण का प्रतिरोध करता है उसे स्टेनलेस स्टील कहा जाता है। इसके विपरीत, स्टील जो रासायनिक संक्षारक मीडिया (जैसे एसिड, क्षार और लवण) से संक्षारण का प्रतिरोध करता है उसे एसिड प्रतिरोधी स्टील कहा जाता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, कमजोर संक्षारक मीडिया के प्रतिरोधी स्टील को आमतौर पर स्टेनलेस स्टील कहा जाता है, जबकि रासायनिक संक्षारक मीडिया के प्रतिरोधी स्टील को एसिड-प्रतिरोधी स्टील कहा जाता है। रासायनिक संरचना में अंतर के कारण, पहला रासायनिक संक्षारण का विरोध नहीं कर सकता है, जबकि बाद में आमतौर पर स्टेनलेस गुण होते हैं। स्टेनलेस स्टील का संक्षारण प्रतिरोध स्टील के भीतर मिश्र धातु तत्वों पर निर्भर करता है। आमतौर पर, मेटलोग्राफिक संरचना के अनुसार, साधारण स्टेनलेस स्टील को तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील और मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील। इन तीन प्राथमिक मेटलोग्राफिक संरचनाओं के आधार पर, डुप्लेक्स स्टील, वर्षा-सख्त स्टेनलेस स्टील और 50% से कम लौह सामग्री वाले उच्च-मिश्र धातु स्टील को भी विशिष्ट आवश्यकताओं और उद्देश्यों के लिए विकसित किया गया है।
मेटलोग्राफिक संरचना द्वारा वर्गीकरण:
ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील: मुख्य रूप से चुंबकत्व के बिना एक चेहरा-केंद्रित घन संरचना (सीवाई चरण) है। इसे मुख्य रूप से ठंडी कार्यप्रणाली के माध्यम से मजबूत किया जा सकता है, जिससे कुछ चुंबकत्व पैदा हो सकता है। अमेरिकन आयरन एंड स्टील इंस्टीट्यूट (एआईएसआई) ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स को दर्शाने के लिए 304 जैसे 200 और 300 श्रृंखला के नंबरों का उपयोग करता है।
फेरिटिक स्टेनलेस स्टील: मुख्य रूप से चुंबकीय गुणों के साथ एक शरीर-केंद्रित घन संरचना (चरण) है। इसे आम तौर पर गर्मी उपचार द्वारा कठोर नहीं किया जा सकता है लेकिन ठंडे काम से इसे थोड़ा मजबूत किया जा सकता है। AISI इस प्रकार को 430 और 446 जैसी संख्याओं से निर्दिष्ट करता है।
मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील: इसके मैट्रिक्स में एक मार्टेंसिटिक संरचना (या तो शरीर-केंद्रित क्यूबिक या क्यूबिक) है, जिसमें चुंबकीय गुण और गर्मी उपचार के माध्यम से यांत्रिक गुणों को समायोजित करने की क्षमता है। एआईएसआई मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील्स को दर्शाने के लिए 410, 420 और 440 जैसे नंबरों का उपयोग करता है। मार्टेंसाइट उच्च तापमान पर एक ऑस्टेनिटिक संरचना प्रदर्शित कर सकता है और कमरे के तापमान पर उचित दर पर ठंडा होने पर मार्टेंसाइट में बदल सकता है (जिसे सख्त होना कहा जाता है)।
ऑस्टेनिटिक-फेरिटिक (डुप्लेक्स) स्टेनलेस स्टील: ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक चरणों को जोड़ती है, अल्पसंख्यक चरण आमतौर पर संरचना का 15% से अधिक बनाता है, और चुंबकीय गुणों को प्रदर्शित करता है। डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील को कोल्ड वर्किंग के माध्यम से मजबूत किया जा सकता है, जिसका एक विशिष्ट उदाहरण 329 है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में, डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स में उच्च शक्ति होती है और इंटरग्रेनुलर जंग, क्लोराइड तनाव जंग और पिटिंग जंग के प्रतिरोध में सुधार होता है।
वर्षा-कठोर स्टेनलेस स्टील: इसमें ऑस्टेनिटिक या मार्टेंसिटिक मैट्रिक्स है और इसे अवक्षेपण-सख्त उपचार के माध्यम से कठोर किया जा सकता है। एआईएसआई इसे 600 श्रृंखला में संख्याओं के साथ नामित करता है, जैसे 630, या 17-4पीएच। आम तौर पर, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील में इसके मिश्रधातु तत्वों के कारण बेहतर संक्षारण प्रतिरोध होता है। फेरिटिक स्टेनलेस स्टील हल्के संक्षारक वातावरण के लिए उपयुक्त है, जबकि मार्टेंसिटिक और वर्षा-सख्त स्टेनलेस स्टील हल्के संक्षारण वाले वातावरण के लिए आदर्श हैं जहां उच्च शक्ति या कठोरता की आवश्यकता होती है।
मोटाई विभेदन:
रोलिंग प्रक्रिया के दौरान रोलर्स में मामूली विकृति के कारण, स्टील प्लेटों की मोटाई थोड़ी भिन्न हो सकती है, अक्सर बीच में मोटी और किनारों पर पतली होती है। मोटाई मापते समय, राष्ट्रीय मानक प्लेट के मध्य भाग से माप लेना अनिवार्य करता है।
सहनशीलता को आम तौर पर बाजार और ग्राहक की मांग के आधार पर बड़े और छोटे में वर्गीकृत किया जाता है।
स्टेनलेस स्टील में जंग प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक:
मिश्र धातु तत्व सामग्री: आम तौर पर, 10.5% से अधिक क्रोमियम सामग्री वाले स्टील में जंग लगने की संभावना कम होती है। उच्च निकल और क्रोमियम सामग्री संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाती है, जैसा कि 304 स्टेनलेस स्टील के मामले में होता है, जिसमें 8-10% निकल और 18-20% क्रोमियम होता है, जो इसे आमतौर पर जंग-प्रतिरोधी बनाता है।
शोधन प्रक्रियाएँ: स्टेनलेस स्टील का संक्षारण प्रतिरोध भी उत्पादन प्रक्रियाओं से प्रभावित होता है। उन्नत उपकरणों और तकनीकों के साथ उच्च गुणवत्ता वाले स्टेनलेस स्टील निर्माता मिश्र धातु तत्वों को सटीक रूप से नियंत्रित करके, अशुद्धियों को हटाकर और स्टील बिलेट्स के लिए इष्टतम शीतलन तापमान बनाए रखकर स्थिर उत्पाद गुणवत्ता सुनिश्चित कर सकते हैं, जिससे कम जंग-प्रवण स्टील का उत्पादन होता है। इसके विपरीत, पुरानी तकनीक वाले छोटे निर्माता अशुद्धियों को प्रभावी ढंग से हटाने में विफल हो सकते हैं, जिससे उत्पादों में जंग लगने की संभावना अधिक होती है।
बाहरी वातावरण: स्टेनलेस स्टील सूखे और हवादार वातावरण में जंग का बेहतर प्रतिरोध करता है। उच्च आर्द्रता, लंबे समय तक बारिश की स्थिति, या उच्च अम्लीय या क्षारीय सामग्री वाले वातावरण में जंग लगने की संभावना अधिक होती है। यहां तक कि 304 स्टेनलेस स्टील भी कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में जंग खा सकता है।
स्टेनलेस स्टील के लिए जंग हटाने की तकनीक:
रासायनिक विधियाँ: जंग लगे क्षेत्र को फिर से निष्क्रिय करने के लिए अचार बनाने वाले पेस्ट या स्प्रे का उपयोग करें, जिससे संक्षारण प्रतिरोध को बहाल करने के लिए क्रोमियम ऑक्साइड फिल्म बनाई जा सके। अचार बनाने के बाद, सभी प्रदूषकों और एसिड अवशेषों को अच्छी तरह से हटाने के लिए साफ पानी से कुल्ला करना आवश्यक है। उपकरण से पॉलिश करना और बाद में पॉलिशिंग वैक्स से सील करना भी मदद कर सकता है।
यांत्रिक विधियाँ: सैंडब्लास्टिंग, कांच या सिरेमिक कणों से शॉट पीनिंग, पीसना और पॉलिश करना जैसे तरीके प्रभावी हैं। यांत्रिक सफाई से संदूषकों को हटाया जा सकता है जैसे हटाई गई सामग्री, पॉलिशिंग के अवशेष, या कण जो जंग में योगदान कर सकते हैं, विशेष रूप से नम स्थितियों में। शुष्क परिस्थितियों में यांत्रिक सफाई सबसे प्रभावी होती है। हालाँकि, यह केवल सतह को साफ करता है और सामग्री के अंतर्निहित संक्षारण प्रतिरोध को नहीं बदलता है। इसलिए, यांत्रिक सफाई के बाद पॉलिश और मोम-सील करने की सिफारिश की जाती है।
सामान्य स्टेनलेस स्टील ग्रेड और गुण:
304 स्टेनलेस स्टील: सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स में से एक, जो गहरे-ड्राइंग भागों, एसिड परिवहन पाइप, कंटेनर, संरचनात्मक भागों और विभिन्न उपकरण निकायों को बनाने के लिए उपयुक्त है। इसका उपयोग गैर-चुंबकीय, कम तापमान वाले उपकरण और घटकों के लिए भी किया जा सकता है।
304एल स्टेनलेस स्टील: Cr23C6 अवक्षेपण के कारण कुछ स्थितियों में 304 स्टेनलेस स्टील की अंतरकणीय संक्षारण प्रवृत्ति को हल करने के लिए विकसित किया गया। यह 304 स्टेनलेस स्टील की तुलना में इंटरग्रेनुलर जंग के लिए बेहतर संवेदीकरण प्रतिरोध प्रदान करता है, जिसमें 321 स्टेनलेस स्टील के समान गुण हैं लेकिन थोड़ी कम ताकत है। इसका उपयोग मुख्य रूप से संक्षारण प्रतिरोधी उपकरणों और समाधान उपचार के बिना वेल्डिंग की आवश्यकता वाले भागों के लिए किया जाता है।
304एच स्टेनलेस स्टील: 0.04% से 0.10% कार्बन सामग्री के साथ 304 का एक उपसमूह, जो मानक 304 की तुलना में बेहतर उच्च तापमान प्रदर्शन प्रदान करता है।
316 स्टेनलेस स्टील: 10Cr18Ni12 स्टील में मोलिब्डेनम जोड़ता है, जो पर्यावरण को कम करने में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और बेहतर पिटिंग प्रतिरोध प्रदान करता है, जिससे यह समुद्री जल और अन्य मीडिया में उपयोग के लिए उपयुक्त हो जाता है।
316L स्टेनलेस स्टील: अच्छे संवेदीकरण प्रतिरोध और अंतर-दानेदार संक्षारण प्रदर्शन के साथ एक कम कार्बन स्टील, मोटे-खंड वेल्डेड घटकों और उपकरणों के लिए उपयुक्त, जैसे कि पेट्रोकेमिकल उपकरण में संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री।
316H स्टेनलेस स्टील: 0 के साथ 316 का एक उपसमूह। 04% से 0.10% कार्बन सामग्री, उन्नत उच्च-तापमान प्रदर्शन की पेशकश करता है।
317 स्टेनलेस स्टील: 316L की तुलना में बेहतर पिटिंग और रेंगना प्रतिरोध प्रदान करता है, जो पेट्रोकेमिकल उपकरण और उपकरण को कार्बनिक अम्लों के प्रति प्रतिरोधी बनाने के लिए उपयुक्त है।
321 स्टेनलेस स्टील: एक टाइटेनियम-स्थिर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, जो बेहतर इंटरग्रेन्युलर संक्षारण प्रतिरोध और अच्छे उच्च तापमान यांत्रिक गुण प्रदान करता है। आमतौर पर उच्च तापमान या हाइड्रोजन प्रतिरोधी अनुप्रयोगों के बाहर इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है।
347 स्टेनलेस स्टील: अच्छे वेल्डिंग गुणों के साथ अम्लीय, क्षारीय और नमक वातावरण में 321 के समान इंटरग्रेनुलर संक्षारण प्रतिरोध वाला एक नाइओबियम-स्थिर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील। इसका उपयोग मुख्य रूप से औद्योगिक भट्टियों में कंटेनर, पाइपलाइन, हीट एक्सचेंजर्स, शाफ्ट और फर्नेस ट्यूब के लिए बिजली और पेट्रोकेमिकल उद्योगों में किया जाता है।
904L स्टेनलेस स्टील: एक सुपर-ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील जिसमें निकेल सामग्री 24%-26% और कार्बन 0.02% से कम है, जो उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है, विशेष रूप से गैर-ऑक्सीकरण एसिड जैसे सल्फ्यूरिक, एसिटिक, फॉर्मिक और में। फॉस्फोरिक एसिड. यह 70 डिग्री से कम तापमान पर सल्फ्यूरिक एसिड में संक्षारण प्रतिरोधी है और एसिटिक एसिड और फॉर्मिक-एसिटिक एसिड मिश्रण के किसी भी एकाग्रता और तापमान के लिए प्रतिरोधी है। कुछ यूरोपीय उपकरण निर्माता प्रमुख भागों के लिए 904L का उपयोग करते हैं, जैसे E+H से द्रव्यमान प्रवाह मीटर की माप ट्यूब और रोलेक्स घड़ियों के मामले।
440C स्टेनलेस स्टील: एचआरसी57 की कठोरता के साथ, कठोर स्टेनलेस स्टील्स के बीच सबसे अधिक कठोरता वाला एक मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील। इसका उपयोग मुख्य रूप से नोजल, बियरिंग्स, वाल्व कोर, वाल्व सीट, स्लीव्स और वाल्व स्टेम के लिए किया जाता है।
17-4पीएच स्टेनलेस स्टील: HRC44 कठोरता के साथ एक मार्टेंसिटिक वर्षा-कठोर स्टेनलेस स्टील, जो उच्च शक्ति, कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है। यह 300 डिग्री से ऊपर के तापमान के लिए उपयुक्त नहीं है और आमतौर पर इसका उपयोग ऑफशोर प्लेटफॉर्म, टरबाइन ब्लेड, वाल्व कोर, वाल्व सीट, स्लीव्स और वाल्व स्टेम के लिए किया जाता है।
300 सीरीज - क्रोमियम-निकल ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील:
301: अच्छा लचीलापन प्रदान करता है, उत्पाद बनाने के लिए उपयुक्त है, और यांत्रिक प्रसंस्करण के माध्यम से जल्दी से कठोर हो सकता है। इसमें 304 स्टेनलेस स्टील की तुलना में बेहतर पहनने का प्रतिरोध और थकान शक्ति है।
302: अनिवार्य रूप से उच्च कार्बन सामग्री वाला 304 का एक प्रकार, जो कोल्ड रोलिंग के माध्यम से उच्च शक्ति प्राप्त करता है।
302B: उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण प्रतिरोध बढ़ाने के लिए इसमें उच्च सिलिकॉन होता है।
303 और 303Se: क्रमशः सल्फर और सेलेनियम युक्त स्टेनलेस स्टील, आसान मशीनिंग और उच्च सतह चमक के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। 303Se स्टेनलेस स्टील का उपयोग हॉट अपसेटिंग की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में भी किया जाता है।
304N: ताकत बढ़ाने के लिए इसमें नाइट्रोजन होता है।
305 और 384: कम कार्य-कठोरता दर के साथ उच्च निकेल सामग्री है, जो उच्च ठंड बनाने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
308: वेल्डिंग छड़ों में उपयोग किया जाता है।
