स्टेनलेस स्टील (स्टेनलेस स्टील)स्टेनलेस स्टील, एसिड-प्रतिरोधी स्टील का संक्षिप्त रूप है, और स्टील के वे ग्रेड जो हवा, भाप, पानी जैसे कमजोर संक्षारक माध्यमों के प्रति प्रतिरोधी होते हैं, या जिनमें स्टेनलेस गुण होते हैं, उन्हें स्टेनलेस स्टील कहा जाता है।
शब्द "स्टेनलेस स्टील"यह सिर्फ एक प्रकार के स्टेनलेस स्टील को संदर्भित नहीं करता है, बल्कि सौ से अधिक प्रकार के औद्योगिक स्टेनलेस स्टील को संदर्भित करता है, जिनमें से प्रत्येक अपने विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्र में अच्छा प्रदर्शन करता है।"
इन सभी में 17 से 22% क्रोमियम होता है, और बेहतर गुणवत्ता वाले इस्पात में निकेल भी होता है। मोलिब्डेनम मिलाने से वायुमंडलीय संक्षारण में और सुधार हो सकता है, विशेष रूप से क्लोराइड युक्त वातावरण में संक्षारण प्रतिरोध में।
वन. स्टेनलेस स्टील का वर्गीकरण
1. स्टेनलेस स्टील और अम्ल-प्रतिरोधी स्टील क्या हैं?
उत्तर: स्टेनलेस स्टील, स्टेनलेस एसिड-रेज़िस्टेंट स्टील का संक्षिप्त रूप है, जो हवा, भाप, पानी जैसे कम संक्षारक माध्यमों के प्रति प्रतिरोधी होता है। संक्षारित होने वाले स्टील ग्रेड को एसिड-रेज़िस्टेंट स्टील कहा जाता है।
इन दोनों की रासायनिक संरचना में अंतर होने के कारण, इनकी संक्षारण प्रतिरोधकता भी भिन्न होती है। साधारण स्टेनलेस स्टील आमतौर पर रासायनिक माध्यमों से होने वाले संक्षारण के प्रति प्रतिरोधी नहीं होता है, जबकि अम्ल-प्रतिरोधी स्टील आमतौर पर स्टेनलेस होता है।
2. स्टेनलेस स्टील का वर्गीकरण कैसे करें?
उत्तर: संगठनात्मक अवस्था के अनुसार, इसे मार्टेन्सिटिक स्टील, फेरिटिक स्टील, ऑस्टेनिटिक स्टील, ऑस्टेनिटिक-फेरिटिक (डुप्लेक्स) स्टेनलेस स्टील और प्रेसिपिटेशन हार्डनिंग स्टेनलेस स्टील में विभाजित किया जा सकता है।
(1) मार्टेन्सिटिक स्टील: उच्च शक्ति, लेकिन खराब प्लास्टिसिटी और वेल्डेबिलिटी।
मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील के आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले ग्रेड 1Cr13, 3Cr13 आदि हैं। इनमें कार्बन की मात्रा अधिक होने के कारण इनकी मजबूती, कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता उच्च होती है, लेकिन संक्षारण प्रतिरोध क्षमता थोड़ी कम होती है। इसलिए, स्प्रिंग, स्टीम टरबाइन ब्लेड, हाइड्रोलिक प्रेस वाल्व आदि जैसे कुछ सामान्य भागों में इनका उपयोग किया जाता है, जहां उच्च यांत्रिक गुण और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
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 वेल्ड करने की क्षमता बढ़ती है, और क्लोराइड तनाव संक्षारण के प्रति इसका प्रतिरोध अन्य प्रकार के स्टेनलेस स्टील, जैसे कि Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28, आदि की तुलना में बेहतर है।
इसमें क्रोमियम की मात्रा अधिक होने के कारण, इसकी संक्षारण प्रतिरोधकता और ऑक्सीकरण प्रतिरोधकता अपेक्षाकृत अच्छी है, लेकिन इसके यांत्रिक गुण और प्रसंस्करण गुण कमज़ोर हैं। इसका उपयोग मुख्य रूप से कम तनाव वाली अम्ल-प्रतिरोधी संरचनाओं और ऑक्सीकरण-रोधी इस्पात के रूप में किया जाता है।
इस प्रकार का इस्पात वातावरण, नाइट्रिक अम्ल और नमक के घोल के संक्षारण का प्रतिरोध कर सकता है, और इसमें उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण प्रतिरोध और कम तापीय विस्तार गुणांक जैसे गुण होते हैं। इसका उपयोग नाइट्रिक अम्ल और खाद्य कारखानों के उपकरणों में किया जाता है, और इसका उपयोग उच्च तापमान पर काम करने वाले पुर्जों, जैसे गैस टरबाइन के पुर्जों आदि के निर्माण में भी किया जा सकता है।
(3) ऑस्टेनिटिक स्टील: इसमें 18% से अधिक क्रोमियम होता है, और इसमें लगभग 8% निकेल और थोड़ी मात्रा में मोलिब्डेनम, टाइटेनियम, नाइट्रोजन और अन्य तत्व भी होते हैं। अच्छा समग्र प्रदर्शन, विभिन्न माध्यमों द्वारा संक्षारण के प्रति प्रतिरोधी।
सामान्यतः, विलयन उपचार विधि अपनाई जाती है, अर्थात् स्टील को 1050-1150 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, और फिर एकल-चरण ऑस्टेनाइट संरचना प्राप्त करने के लिए इसे पानी या हवा से ठंडा किया जाता है।
(4) ऑस्टेनिटिक-फेरिटिक (डुप्लेक्स) स्टेनलेस स्टील: इसमें ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक स्टेनलेस स्टील दोनों के फायदे हैं, और इसमें सुपरप्लास्टिसिटी है। ऑस्टेनाइट और फेराइट प्रत्येक स्टेनलेस स्टील का लगभग आधा हिस्सा बनाते हैं।
कम कार्बन सामग्री के मामले में, क्रोमियम की मात्रा 18% से 28% और निकेल की मात्रा 3% से 10% होती है। कुछ इस्पातों में मोलिब्डेनम, कॉपर, सिलिकॉन, नाइबोन, टाइटेनियम और नाइट्रोजन जैसे मिश्रधातु तत्व भी होते हैं।
इस प्रकार के स्टील में ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक स्टेनलेस स्टील दोनों के गुण होते हैं। फेरिटिक की तुलना में, इसमें उच्च प्लास्टिसिटी और कठोरता होती है, कमरे के तापमान पर भंगुरता नहीं होती है, अंतरकणीय संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डिंग प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार होता है, साथ ही लौह संरचना भी बरकरार रहती है। यह स्टेनलेस स्टील 475°C पर भंगुर होता है, इसमें उच्च तापीय चालकता होती है और इसमें अति-प्लास्टिसिटी के गुण होते हैं।
ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील की तुलना में, इसमें उच्च शक्ति होती है और अंतरकणीय संक्षारण तथा क्लोराइड तनाव संक्षारण के प्रति काफी बेहतर प्रतिरोध क्षमता होती है। डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील में उत्कृष्ट पिटिंग संक्षारण प्रतिरोध होता है और यह निकल की बचत करने वाला स्टेनलेस स्टील भी है।
(5) अवक्षेपण कठोरण स्टेनलेस स्टील: मैट्रिक्स ऑस्टेनाइट या मार्टेन्साइट होता है, और अवक्षेपण कठोरण स्टेनलेस स्टील के आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले ग्रेड 04Cr13Ni8Mo2Al आदि हैं। यह एक स्टेनलेस स्टील है जिसे अवक्षेपण कठोरण (जिसे एज हार्डनिंग भी कहा जाता है) द्वारा कठोर (मजबूत) किया जा सकता है।
संरचना के आधार पर, 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 (ऑक्सीकारक अम्ल, कार्बनिक अम्ल, कैविटेशन), ताप प्रतिरोध और घिसाव प्रतिरोध होता है, और आमतौर पर इसका उपयोग विद्युत स्टेशनों, रसायनों और पेट्रोलियम के लिए उपकरण सामग्री के रूप में किया जाता है। हालाँकि, इसकी वेल्डिंग क्षमता कमज़ोर होती है, और वेल्डिंग प्रक्रिया और ताप उपचार की स्थितियों पर ध्यान दिया जाना चाहिए।
(2) वेल्डिंग के दौरान, क्रोमियम-निकेल स्टेनलेस स्टील को कार्बाइड के अवक्षेपण के लिए बार-बार गर्म किया जाता है, जिससे संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक गुण कम हो जाते हैं।
(3) क्रोमियम-मैंगनीज स्टेनलेस स्टील की मजबूती, तन्यता, कठोरता, आकार देने की क्षमता, वेल्डिंग क्षमता, घिसाव प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध अच्छे होते हैं।
दो. स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग में आने वाली कठिन समस्याएं और सामग्री एवं उपकरणों के उपयोग का परिचय
1. स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग करना मुश्किल क्यों है?
उत्तर: (1) स्टेनलेस स्टील की ऊष्मा संवेदनशीलता अपेक्षाकृत मजबूत होती है, और 450-850 डिग्री सेल्सियस के तापमान सीमा में निवास समय थोड़ा लंबा होता है, और वेल्ड और ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र का संक्षारण प्रतिरोध गंभीर रूप से कम हो जाएगा;
(2) तापीय दरारों के प्रति प्रवण;
(3) खराब सुरक्षा और गंभीर उच्च तापमान ऑक्सीकरण;
(4) रैखिक विस्तार गुणांक बड़ा है, और इससे बड़ी वेल्डिंग विरूपण उत्पन्न 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) कम धारा, कम लाइन ऊर्जा के साथ तेज़ वेल्डिंग से ऊष्मा इनपुट कम हो जाता है;
(3) पतले व्यास का वेल्डिंग तार, वेल्डिंग रॉड, बिना स्विंग, बहु-परत बहु-पास वेल्डिंग;
(4) 450-850 डिग्री सेल्सियस पर निवास समय को कम करने के लिए वेल्ड सीम और हीट-अफेक्टेड ज़ोन का जबरन शीतलन;
(5) टीआईजी वेल्ड के पीछे आर्गन सुरक्षा;
(6) संक्षारक माध्यम के संपर्क में आने वाले वेल्ड अंततः वेल्ड किए जाते हैं;
(7) वेल्ड सीम और ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र का पैसिवेशन उपचार।
3. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, कार्बन स्टील और निम्न मिश्र धातु स्टील (विभिन्न स्टील वेल्डिंग) की वेल्डिंग के लिए हमें 25-13 सीरीज वेल्डिंग तार और इलेक्ट्रोड क्यों चुनना चाहिए?
उत्तर: ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील को कार्बन स्टील और निम्न मिश्र धातु स्टील से जोड़ने वाले असमान स्टील वेल्डेड जोड़ों की वेल्डिंग में, वेल्ड डिपॉजिट धातु के लिए 25-13 सीरीज वेल्डिंग तार (309, 309L) और वेल्डिंग रॉड (ऑस्टेनिटिक 312, ऑस्टेनिटिक 307, आदि) का उपयोग किया जाना चाहिए।
यदि स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग के लिए अन्य उपभोग्य सामग्रियों का उपयोग किया जाता है, तो कार्बन स्टील और निम्न मिश्र धातु स्टील की तरफ संलयन रेखा पर मार्टेन्सिटिक संरचना और ठंडी दरारें दिखाई देंगी।
4. सॉलिड स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग तारों में 98% आर्गन + 2% ऑक्सीजन परिरक्षण गैस का उपयोग क्यों किया जाता है?
उत्तर: ठोस स्टेनलेस स्टील के तार की एमआईजी वेल्डिंग के दौरान, यदि परिरक्षण के लिए शुद्ध आर्गन गैस का उपयोग किया जाता है, तो पिघले हुए धातु के पूल का पृष्ठ तनाव अधिक होता है, जिससे वेल्ड ठीक से नहीं बनती और उसमें "कूबड़" जैसी आकृति दिखाई देती है। 1 से 2% ऑक्सीजन मिलाने से पिघले हुए धातु के पूल का पृष्ठ तनाव कम हो जाता है और वेल्ड सीम चिकनी और सुंदर बनती है।
5. ठोस स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग तार से की गई एमआईजी वेल्डिंग की सतह काली क्यों हो जाती है? इस समस्या का समाधान कैसे करें?
उत्तर: ठोस स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग तार की एमआईजी वेल्डिंग गति अपेक्षाकृत तेज़ होती है (30-60 सेमी/मिनट)। जब सुरक्षात्मक गैस नोजल पिघले हुए धातु के सामने वाले क्षेत्र तक पहुँच जाता है, तब भी वेल्ड सीम लाल-गर्म उच्च तापमान की स्थिति में होता है, जो हवा द्वारा आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है और सतह पर ऑक्साइड बन जाते हैं। वेल्ड काले हो जाते हैं। पिकलिंग पैसिवेशन विधि से इस काली परत को हटाया जा सकता है और स्टेनलेस स्टील की मूल सतह का रंग बहाल किया जा सकता है।
6. जेट ट्रांज़िशन और स्पैटर-फ्री वेल्डिंग प्राप्त करने के लिए सॉलिड स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग वायर को पल्स पावर सप्लाई का उपयोग करने की आवश्यकता क्यों होती है?
उत्तर: ठोस स्टेनलेस स्टील के तार से एमआईजी वेल्डिंग करते समय, φ1.2 वेल्डिंग तार का उपयोग करते समय, जब धारा I ≥ 260 ~ 280A हो, तो जेट ट्रांज़िशन प्राप्त किया जा सकता है; इस मान से कम होने पर बूंदनुमा ट्रांज़िशन होता है और छींटे अधिक पड़ते हैं, इसलिए आमतौर पर इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है।
पल्स के साथ एमआईजी पावर सप्लाई का उपयोग करके ही पल्स ड्रॉपलेट को छोटे स्पेसिफिकेशन से बड़े स्पेसिफिकेशन में बदला जा सकता है (तार के व्यास के अनुसार न्यूनतम या अधिकतम मान चुनें), जिससे स्पैटर-फ्री वेल्डिंग संभव हो पाती है।
7. फ्लक्स-कोर्डेड स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग तार को पल्स पावर सप्लाई के बजाय CO2 गैस द्वारा क्यों सुरक्षित किया जाता है?
उत्तर: वर्तमान में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले फ्लक्स-कोर्डेड स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग तार (जैसे 308, 309, आदि) में, वेल्डिंग तार में वेल्डिंग फ्लक्स का फार्मूला CO2 गैस की सुरक्षा में वेल्डिंग रासायनिक धातुकर्म प्रतिक्रिया के अनुसार विकसित किया जाता है, इसलिए आमतौर पर पल्स आर्क वेल्डिंग पावर सप्लाई की आवश्यकता नहीं होती है (पल्स वाली पावर सप्लाई में आमतौर पर मिश्रित गैस का उपयोग करना पड़ता है)। यदि आप पहले से ही ड्रॉपलेट ट्रांजिशन में प्रवेश करना चाहते हैं, तो आप पल्स पावर सप्लाई या मिश्रित गैस वेल्डिंग के साथ पारंपरिक गैस शील्डेड वेल्डिंग मॉडल का भी उपयोग कर सकते हैं।
पोस्ट करने का समय: 24 मार्च 2023