स्टेनलेस स्टील (स्टेनलेस स्टील)स्टेनलेस एसिड प्रतिरोधी स्टील का संक्षिप्त नाम है, और स्टील ग्रेड जो कमजोर संक्षारक मीडिया जैसे हवा, भाप, पानी के लिए प्रतिरोधी होते हैं, या स्टेनलेस गुण होते हैं उन्हें स्टेनलेस स्टील कहा जाता है।
शब्द "स्टेनलेस स्टील" केवल एक प्रकार के स्टेनलेस स्टील को संदर्भित नहीं करता है, बल्कि एक सौ से अधिक प्रकार के औद्योगिक स्टेनलेस स्टील को संदर्भित करता है, जिनमें से प्रत्येक का अपने विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्र में अच्छा प्रदर्शन है।
इन सभी में 17 से 22% क्रोमियम होता है, और बेहतर स्टील ग्रेड में निकल भी होता है। मोलिब्डेनम मिलाने से वायुमंडलीय संक्षारण में और सुधार हो सकता है, खासकर क्लोराइड युक्त वातावरण में संक्षारण प्रतिरोध में।
1. स्टेनलेस स्टील का वर्गीकरण
1. स्टेनलेस स्टील और एसिड प्रतिरोधी स्टील क्या है?
उत्तर: स्टेनलेस स्टील, स्टेनलेस एसिड-रेसिस्टेंट स्टील का संक्षिप्त रूप है, जो हवा, भाप, पानी जैसे कमज़ोर संक्षारक माध्यमों के प्रति प्रतिरोधी होता है, या स्टेनलेस स्टील होता है। संक्षारित स्टील ग्रेड को एसिड-रेसिस्टेंट स्टील कहा जाता है।
दोनों की रासायनिक संरचना में अंतर के कारण, उनका संक्षारण प्रतिरोध भी अलग-अलग होता है। साधारण स्टेनलेस स्टील आमतौर पर रासायनिक माध्यम संक्षारण के प्रति प्रतिरोधी नहीं होता है, जबकि अम्ल-प्रतिरोधी स्टील आमतौर पर स्टेनलेस होता है।
2. स्टेनलेस स्टील को कैसे वर्गीकृत करें?
उत्तर: संगठनात्मक स्थिति के अनुसार, इसे मार्टेंसिटिक स्टील, फेरिटिक स्टील, ऑस्टेनिटिक स्टील, ऑस्टेनिटिक-फेरिटिक (डुप्लेक्स) स्टेनलेस स्टील और वर्षा सख्त स्टेनलेस स्टील में विभाजित किया जा सकता है।
(1) मार्टेंसिटिक स्टील: उच्च शक्ति, लेकिन खराब प्लास्टिसिटी और वेल्डेबिलिटी।
मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील के सामान्यतः प्रयुक्त ग्रेड 1Cr13, 3Cr13 आदि हैं। उच्च कार्बन सामग्री के कारण, इसमें उच्च शक्ति, कठोरता और घिसाव प्रतिरोध होता है, लेकिन संक्षारण प्रतिरोध थोड़ा कम होता है। उच्च यांत्रिक गुणों और संक्षारण प्रतिरोध के कारण, इसमें कुछ सामान्य भागों की आवश्यकता होती है, जैसे स्प्रिंग्स, स्टीम टरबाइन ब्लेड, हाइड्रोलिक प्रेस वाल्व आदि।
इस प्रकार के स्टील का उपयोग शमन और टेम्परिंग के बाद किया जाता है, और फोर्जिंग और स्टैम्पिंग के बाद एनीलिंग की आवश्यकता होती है।
(2) फेरिटिक स्टील: 15% से 30% क्रोमियम। क्रोमियम की मात्रा बढ़ने के साथ इसकी संक्षारण प्रतिरोधकता, कठोरता और वेल्डेबिलिटी बढ़ती है, और क्लोराइड तनाव संक्षारण के प्रति इसका प्रतिरोध अन्य प्रकार के स्टेनलेस स्टील, जैसे Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28, आदि से बेहतर है।
इसकी उच्च क्रोमियम सामग्री के कारण, इसका संक्षारण प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध अपेक्षाकृत अच्छा है, लेकिन इसके यांत्रिक गुण और प्रक्रिया गुण खराब हैं। इसका उपयोग ज्यादातर कम तनाव वाली अम्ल-प्रतिरोधी संरचनाओं और ऑक्सीकरण-रोधी स्टील के रूप में किया जाता है।
इस प्रकार का स्टील वायुमंडलीय क्षरण, नाइट्रिक अम्ल और लवण विलयन का प्रतिरोध कर सकता है, और इसमें उच्च तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध और कम तापीय प्रसार गुणांक की विशेषताएँ होती हैं। इसका उपयोग नाइट्रिक अम्ल और खाद्य कारखाने के उपकरणों में किया जाता है, और इसका उपयोग उच्च तापमान पर काम करने वाले पुर्जों, जैसे गैस टरबाइन पुर्जों, आदि को बनाने के लिए भी किया जा सकता है।
(3) ऑस्टेनिटिक स्टील: इसमें 18% से अधिक क्रोमियम, लगभग 8% निकल और थोड़ी मात्रा में मोलिब्डेनम, टाइटेनियम, नाइट्रोजन और अन्य तत्व होते हैं। अच्छा समग्र प्रदर्शन, विभिन्न माध्यमों द्वारा संक्षारण प्रतिरोधी।
आम तौर पर, समाधान उपचार अपनाया जाता है, अर्थात, स्टील को 1050-1150 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, और फिर एकल-चरण ऑस्टेनाइट संरचना प्राप्त करने के लिए पानी-ठंडा या वायु-ठंडा किया जाता है।
(4) ऑस्टेनिटिक-फेरिटिक (द्वैध) स्टेनलेस स्टील: इसमें ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक दोनों स्टेनलेस स्टील के फायदे हैं और इसमें सुपरप्लास्टिसिटी भी है। ऑस्टेनाइट और फेराइट, दोनों मिलकर स्टेनलेस स्टील का लगभग आधा हिस्सा बनाते हैं।
कम C सामग्री के मामले में, Cr सामग्री 18% से 28% और Ni सामग्री 3% से 10% होती है। कुछ स्टील्स में Mo, Cu, Si, Nb, Ti और N जैसे मिश्रधातु तत्व भी होते हैं।
इस प्रकार के स्टील में ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक दोनों प्रकार के स्टेनलेस स्टील के गुण होते हैं। फेराइट की तुलना में, इसमें उच्च प्लास्टिसिटी और कठोरता होती है, कमरे के तापमान पर भंगुरता नहीं होती, अंतर-दानेदार संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डिंग प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार होता है, जबकि लौह-आवरण स्टेनलेस स्टील 475°C पर भंगुर होता है, इसमें उच्च तापीय चालकता होती है, और इसमें सुपरप्लास्टिसिटी की विशेषताएँ होती हैं।
ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील की तुलना में, इसमें उच्च शक्ति और अंतर-कणीय संक्षारण तथा क्लोराइड तनाव संक्षारण के प्रति उल्लेखनीय रूप से बेहतर प्रतिरोध है। डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील में उत्कृष्ट पिटिंग संक्षारण प्रतिरोध होता है और यह निकल-बचत करने वाला स्टेनलेस स्टील भी है।
(5) अवक्षेपण सख्त स्टेनलेस स्टील: इसका मैट्रिक्स ऑस्टेनाइट या मार्टेंसाइट होता है, और अवक्षेपण सख्त स्टेनलेस स्टील के सामान्यतः प्रयुक्त ग्रेड 04Cr13Ni8Mo2Al आदि हैं। यह एक स्टेनलेस स्टील है जिसे अवक्षेपण सख्त (जिसे आयु सख्त भी कहा जाता है) द्वारा सख्त (मजबूत) किया जा सकता है।
संरचना के अनुसार, इसे क्रोमियम स्टेनलेस स्टील, क्रोमियम-निकल स्टेनलेस स्टील और क्रोमियम मैंगनीज नाइट्रोजन स्टेनलेस स्टील में विभाजित किया गया है।
(1) क्रोमियम स्टेनलेस स्टील में कुछ संक्षारण प्रतिरोध (ऑक्सीकरण अम्ल, कार्बनिक अम्ल, गुहिकायन), ऊष्मा प्रतिरोध और घिसाव प्रतिरोध होता है, और इसका उपयोग आमतौर पर बिजली संयंत्रों, रसायनों और पेट्रोलियम के लिए उपकरण सामग्री के रूप में किया जाता है। हालाँकि, इसकी वेल्डेबिलिटी खराब है, और वेल्डिंग प्रक्रिया और ऊष्मा उपचार स्थितियों पर ध्यान दिया जाना चाहिए।
(2) वेल्डिंग के दौरान, क्रोमियम-निकल स्टेनलेस स्टील को कार्बाइड को अवक्षेपित करने के लिए बार-बार गर्म किया जाता है, जिससे संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक गुण कम हो जाते हैं।
(3) क्रोमियम-मैंगनीज स्टेनलेस स्टील की ताकत, लचीलापन, कठोरता, रूप-रेखा, वेल्डेबिलिटी, पहनने का प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध अच्छा है।
二. स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग में कठिन समस्याएँ और सामग्री और उपकरणों के उपयोग का परिचय
1. स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग कठिन क्यों है?
उत्तर: (1) स्टेनलेस स्टील की गर्मी संवेदनशीलता अपेक्षाकृत मजबूत है, और 450-850 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में निवास समय थोड़ा लंबा है, और वेल्ड और गर्मी प्रभावित क्षेत्र का संक्षारण प्रतिरोध गंभीर रूप से कम हो जाएगा;
(2) तापीय दरारों से ग्रस्त;
(3) खराब सुरक्षा और गंभीर उच्च तापमान ऑक्सीकरण;
(4) रैखिक विस्तार गुणांक बड़ा है, और बड़े वेल्डिंग विरूपण का उत्पादन करना आसान है।
2. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग के लिए कौन से प्रभावी तकनीकी उपाय किए जा सकते हैं?
उत्तर: (1) आधार धातु की रासायनिक संरचना के अनुसार वेल्डिंग सामग्री का सख्ती से चयन करें;
(2) छोटे करंट के साथ तेज़ वेल्डिंग, छोटी लाइन ऊर्जा गर्मी इनपुट को कम करती है;
(3) पतले व्यास वेल्डिंग तार, वेल्डिंग रॉड, कोई स्विंग नहीं, बहु-परत बहु-पास वेल्डिंग;
(4) 450-850 डिग्री सेल्सियस पर निवास समय को कम करने के लिए वेल्ड सीम और गर्मी प्रभावित क्षेत्र को जबरन ठंडा करना;
(5) टीआईजी वेल्ड के पीछे आर्गन सुरक्षा;
(6) संक्षारक माध्यम के संपर्क में आने वाले वेल्ड को अंततः वेल्ड किया जाता है;
(7) वेल्ड सीम और ताप-प्रभावित क्षेत्र का निष्क्रियता उपचार।
3. हमें ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, कार्बन स्टील और कम मिश्र धातु स्टील (असमान स्टील वेल्डिंग) की वेल्डिंग के लिए 25-13 श्रृंखला वेल्डिंग तार और इलेक्ट्रोड क्यों चुनना चाहिए?
उत्तर: ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील को कार्बन स्टील और कम मिश्र धातु स्टील के साथ जोड़ने वाले असमान स्टील वेल्डेड जोड़ों को वेल्डिंग करते समय, वेल्ड जमा धातु को 25-13 श्रृंखला वेल्डिंग तार (309, 309L) और वेल्डिंग रॉड (ऑस्टेनिटिक 312, ऑस्टेनिटिक 307, आदि) का उपयोग करना चाहिए।
यदि अन्य स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग उपभोग्य सामग्रियों का उपयोग किया जाता है, तो कार्बन स्टील और कम मिश्र धातु स्टील के किनारे संलयन लाइन पर मार्टेंसिटिक संरचना और ठंडी दरारें दिखाई देंगी।
4. ठोस स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग तारों में 98%Ar+2%O2 परिरक्षण गैस का उपयोग क्यों किया जाता है?
उत्तर: ठोस स्टेनलेस स्टील के तार की MIG वेल्डिंग के दौरान, यदि परिरक्षण के लिए शुद्ध आर्गन गैस का उपयोग किया जाता है, तो पिघले हुए पूल का पृष्ठ तनाव अधिक होता है, और वेल्ड खराब रूप से बनता है, जिससे "हंपबैक" वेल्ड आकार दिखाई देता है। 1 से 2% ऑक्सीजन मिलाने से पिघले हुए पूल का पृष्ठ तनाव कम हो सकता है, और वेल्ड सीम चिकनी और सुंदर होती है।
5. ठोस स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग तार MIG वेल्ड की सतह काली क्यों हो जाती है? इस समस्या का समाधान कैसे करें?
उत्तर: ठोस स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग तार की MIG वेल्डिंग गति अपेक्षाकृत तेज़ (30-60 सेमी/मिनट) होती है। जब सुरक्षात्मक गैस नोजल सामने के पिघले हुए पूल क्षेत्र में चला जाता है, तो वेल्ड सीम अभी भी लाल-गर्म उच्च तापमान अवस्था में होता है, जो हवा द्वारा आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, और सतह पर ऑक्साइड बन जाते हैं। वेल्ड काले होते हैं। पिकलिंग पैसिवेशन विधि काली त्वचा को हटाकर स्टेनलेस स्टील की मूल सतह के रंग को बहाल कर सकती है।
6. ठोस स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग तार को जेट संक्रमण और छींटे-मुक्त वेल्डिंग प्राप्त करने के लिए स्पंदित बिजली आपूर्ति का उपयोग करने की आवश्यकता क्यों होती है?
उत्तर: जब ठोस स्टेनलेस स्टील तार एमआईजी वेल्डिंग, φ1.2 वेल्डिंग तार, जब वर्तमान I ≥ 260 ~ 280A, जेट संक्रमण का एहसास किया जा सकता है; छोटी बूंद इस मूल्य से कम के साथ शॉर्ट-सर्किट संक्रमण है, और स्पैटर बड़ा है, आम तौर पर अनुशंसित नहीं है।
केवल पल्स के साथ एमआईजी बिजली की आपूर्ति का उपयोग करके, पल्स बूंद छोटे विनिर्देश से बड़े विनिर्देश (तार व्यास के अनुसार न्यूनतम या अधिकतम मूल्य चुनें), स्पैटर-मुक्त वेल्डिंग में संक्रमण कर सकते हैं।
7. फ्लक्स-कोर वाले स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग तार को स्पंदित विद्युत आपूर्ति के बजाय CO2 गैस द्वारा संरक्षित क्यों किया जाता है?
उत्तर: वर्तमान में आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले फ्लक्स-कोरड स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग तार (जैसे 308, 309, आदि), वेल्डिंग तार में वेल्डिंग फ्लक्स सूत्र CO2 गैस के संरक्षण में वेल्डिंग रासायनिक धातुकर्म प्रतिक्रिया के अनुसार विकसित किया जाता है, इसलिए सामान्य तौर पर, स्पंदित चाप वेल्डिंग बिजली की आपूर्ति की कोई आवश्यकता नहीं है (पल्स के साथ बिजली की आपूर्ति को मूल रूप से मिश्रित गैस का उपयोग करने की आवश्यकता होती है), यदि आप पहले से छोटी बूंद संक्रमण में प्रवेश करना चाहते हैं, तो आप मिश्रित गैस वेल्डिंग के साथ पल्स बिजली की आपूर्ति या पारंपरिक गैस परिरक्षित वेल्डिंग मॉडल का भी उपयोग कर सकते हैं।
पोस्ट करने का समय: 24 मार्च 2023