फेरिटिक स्टेनलेस स्टील उच्च तापमान और सामान्य तापमान पर मैट्रिक्स संरचना के रूप में शरीर-केंद्रित क्यूबिक फेराइट के साथ स्टेनलेस स्टील को संदर्भित करता है। फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में मुख्य तत्व लोहा और क्रोमियम होते हैं, आम तौर पर इसमें निकल नहीं होता है, और कुछ में थोड़ी मात्रा में मोलिब्डेनम, टाइटेनियम या नाइओबियम और अन्य तत्व होते हैं। इसमें अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और क्लोराइड संक्षारण क्रैकिंग प्रतिरोध है। इसके अलावा, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में बड़ी तापीय चालकता, छोटे विस्तार गुणांक, अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध और उत्कृष्ट तनाव संक्षारण प्रतिरोध की विशेषताएं भी हैं। इसका उपयोग ज्यादातर ऐसे भागों के निर्माण के लिए किया जाता है जो वायुमंडलीय, जल वाष्प, पानी और ऑक्सीडेटिव एसिड संक्षारण के प्रतिरोधी होते हैं। एएसटीएम के अनुसार फेरिटिक स्टेनलेस स्टील के प्रतिनिधि ग्रेड हैं: एआईएसआई 410 (यूएनएस एस41000), एआईएसआई 420 (यूएनएस एस42000), एआईएसआई 430 (यूएनएस एस43000); 1.4006, 1.4021, 1.4016, EN मानक के अनुसार...आदि।
फेरिटिक स्टेनलेस स्टील को क्रोमियम सामग्री के अनुसार कम क्रोमियम, मध्यम क्रोमियम और उच्च क्रोमियम में विभाजित किया जा सकता है। स्टील की शुद्धता के अनुसार, विशेष रूप से कार्बन और नाइट्रोजन अशुद्धियों की सामग्री के अनुसार, इसे साधारण फेरिटिक स्टेनलेस स्टील और अल्ट्रा-शुद्ध फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में विभाजित किया जा सकता है। साधारण फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में कम तापमान और कमरे के तापमान की भंगुरता, पायदान संवेदनशीलता, उच्च अंतरकणीय संक्षारण प्रवृत्ति और खराब वेल्डेबिलिटी के नुकसान हैं। हालाँकि इस प्रकार का स्टील पहले विकसित किया गया था, लेकिन इसका औद्योगिक अनुप्रयोग बहुत सीमित हो गया है। साधारण फेरिटिक स्टेनलेस स्टील की ये कमियाँ स्टील की शुद्धता से संबंधित हैं, विशेष रूप से स्टील में कार्बन और नाइट्रोजन जैसे अंतरालीय तत्वों की उच्च सामग्री से। जब तक स्टील में कार्बन और नाइट्रोजन काफी कम है, उपरोक्त कमियों को मूल रूप से दूर किया जा सकता है।
के साथ तुलनाऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध और प्रक्रियात्मकता है। चूंकि फेराइट चरण मुश्किल से कार्बन को घोल सकता है, इसलिए फेराइट में नरम होने और आसानी से विकृत होने की विशेषताएं होती हैं। मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील की तरह, चूंकि जाली संरचना एक शरीर-केंद्रित घन संरचना है, यह अनुचुंबकीय है, इसलिए फेरिटिक स्टेनलेस स्टील चुंबकीय है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील अपनी सतह-केंद्रित घन संरचना के कारण गैर-चुंबकीय है।
फेरिटिक स्टेनलेस स्टील की कीमत न केवल अपेक्षाकृत कम और स्थिर है, बल्कि इसमें कई अनूठी विशेषताएं और फायदे भी हैं। यह साबित हो चुका है कि फेरिटिक स्टेनलेस स्टील एक बहुत ही उत्कृष्ट वैकल्पिक सामग्री है।
साधारण फेरिटिक स्टेनलेस स्टील
ऐसे स्टील्स में निम्न, मध्यम और उच्च क्रोमियम सामग्री शामिल होती है। लो-क्रोमियम फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में लगभग 11% से 14% क्रोमियम होता है, जैसे चीन में 00Cr12 और 0Cr13Al। अमेरिकन एआईएसआई 400, 405, 406एमएफ-2। इस प्रकार के स्टील में अच्छी कठोरता, प्लास्टिसिटी, ठंडा विरूपण और वेल्डेबिलिटी होती है। क्योंकि स्टील में एक निश्चित मात्रा में क्रोमियम और एल्यूमीनियम होता है, इसमें ऑक्सीकरण प्रतिरोध और जंग प्रतिरोध अच्छा होता है। 405 का उपयोग पेट्रोलियम रिफाइनिंग टॉवर, टैंक लाइनिंग, स्टीम टरबाइन ब्लेड, उच्च तापमान सल्फर संक्षारण प्रतिरोधी उपकरण आदि के रूप में किया जा सकता है। 400 का उपयोग घरेलू और कार्यालय उपकरणों आदि के लिए किया जाता है। 409 का उपयोग ऑटोमोबाइल निकास मफलर सिस्टम उपकरणों और ठंडे और गर्म पानी के पाइप के लिए किया जाता है। आदि मध्यम क्रोमियम फेरिटिक स्टेनलेस स्टील, क्रोमियम सामग्री 14% से 19% है, जैसे चीन में 1Cr17 और 1Cr17Mo। संयुक्त राज्य अमेरिका में एआईएसआई 429, एआईएसआई 430, एआईएसआई 433, एआईएसआई 434, एआईएसआई 435, एआईएसआई 436, एआईएसआई 439। इस प्रकार के स्टील में बेहतर जंग और संक्षारण प्रतिरोध होता है। इसका कार्य सख्त करने का गुणांक छोटा (n≈2) है, और इसमें गहरी ड्राइंग का अच्छा प्रदर्शन है, लेकिन इसकी लचीलापन खराब है। AISI 430 फेरिटिक स्टेनलेस स्टील का उपयोग वास्तुशिल्प सजावट, ऑटोमोबाइल सजावट, रसोई उपकरण, गैस बर्नर और नाइट्रिक एसिड औद्योगिक उपकरण के हिस्सों आदि के लिए किया जाता है। AISI 434 का उपयोग ऑटोमोबाइल और इमारतों की बाहरी सजावट के लिए किया जाता है। 439 का उपयोग गैस वॉटर हीटर, कोयला और गैस पाइपलाइनों आदि के लिए एक नली के रूप में किया जाता है। उच्च क्रोमियम फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में 19% से 30% क्रोमियम होता है, जैसे चीन में Cr18Si2 और Cr25, संयुक्त राज्य अमेरिका में AISI 442, AISI 443 और AISI 446 राज्य. ऐसे स्टील्स में ऑक्सीकरण प्रतिरोध अच्छा होता है। AISI 442 का उपयोग वायुमंडल में लगातार किया जाता है, ऊपरी सीमा तापमान 1035°C है, और निरंतर उपयोग के लिए अधिकतम तापमान 980°C है। एआईएसआई 446 फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में बेहतर ऑक्सीकरण प्रतिरोध है।
उच्च शुद्धता वाली फेरिटिक स्टेनलेस स्टीलl
इस प्रकार के स्टील में बेहद कम कार्बन, नाइट्रोजन होता है; उच्च क्रोमियम, मोलिब्डेनम, टाइटेनियम, नाइओबियम और अन्य तत्व। जैसे चीन के 00Cr17Mo, 00Cr18Mo2, 00Cr26Mol, 00Cr30Mo2. इस प्रकार के स्टील में अच्छे यांत्रिक गुण (विशेष रूप से क्रूरता), वेल्डेबिलिटी, इंटरग्रेन्युलर संक्षारण प्रतिरोध, पिटिंग संक्षारण प्रतिरोध, दरार संक्षारण प्रतिरोध और उत्कृष्ट तनाव संक्षारण क्रैकिंग प्रतिरोध होते हैं। उदाहरण के लिए, 18-2 फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में नाइट्रिक एसिड, एसिटिक एसिड, NaOH में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है, 3% NaCl और FeCl3 में संक्षारण प्रतिरोध 18-8 ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, 26CrMo स्टील के बराबर या कई मीडिया संक्षारण प्रतिरोध से अधिक होता है। , विशेष रूप से कार्बनिक अम्लों, ऑक्सीकरण अम्लों और मजबूत क्षार में। मजबूत क्लोराइड माध्यम में इसका संक्षारण प्रतिरोध अच्छा है। क्लोराइड, हाइड्रोजन सल्फाइड, अत्यधिक सल्फ्यूरिक एसिड और मजबूत क्षार में कोई तनाव संक्षारण क्रैकिंग नहीं होती है। 30Cr-2Mo में तनाव संक्षारण प्रतिरोध को बनाए रखते हुए पिटिंग संक्षारण और दरार संक्षारण के प्रति उच्च प्रतिरोध है।
फेरिटिक स्टेनलेस स्टील का संक्षारण प्रतिरोध
(1) एकसमान संक्षारण।
क्रोमियम निष्क्रिय करने के लिए सबसे आसान तत्व है। वायुमंडलीय वातावरण में, 12% से अधिक क्रोमियम सामग्री वाले लौह-क्रोमियम मिश्र धातु को स्व-निष्क्रिय किया जा सकता है। ऑक्सीकरण माध्यम में, क्रोमियम सामग्री को निष्क्रिय किया जा सकता है यदि यह 17% से अधिक है। कुछ संक्षारक माध्यमों में, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए उच्च क्रोमियम और मोलिब्डेनम, निकल, तांबा और अन्य तत्वों को जोड़ा जा सकता है।
(2) अंतरकणीय क्षरण।
फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की तरह, इंटरग्रेनुलर जंग से पीड़ित हैं, लेकिन इस जंग से बचने के लिए संवेदीकरण उपचार और गर्मी उपचार बिल्कुल विपरीत हैं। फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में 925 डिग्री सेल्सियस से ऊपर तेजी से ठंडा होने से इंटरग्रेन्युलर जंग लगने का खतरा होता है, और इंटरग्रेन्युलर जंग के लिए अतिसंवेदनशील अवस्था (संवेदनशील अवस्था) को 650-815 डिग्री सेल्सियस पर थोड़े समय के तापमान के बाद समाप्त किया जा सकता है। फेरिटिक स्टील का अंतरकणीय क्षरण भी कार्बाइड अवक्षेपण के कारण क्रोमियम की कमी का परिणाम है। इसलिए, स्टील में कार्बन और नाइट्रोजन की मात्रा को कम करने और टाइटेनियम और नाइओबियम जैसे तत्वों को जोड़ने से अंतर-क्षरण की संवेदनशीलता को कम किया जा सकता है।
(3) गड्ढों और दरारों का क्षरण।
क्रोमियम और मोलिब्डेनम स्टेनलेस स्टील की पिटिंग और दरार संक्षारण प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए सबसे प्रभावी तत्व हैं। जैसे-जैसे क्रोमियम सामग्री बढ़ती है, ऑक्साइड फिल्म में क्रोमियम सामग्री भी बढ़ती है, और फिल्म की रासायनिक स्थिरता बढ़ जाती है। मोलिब्डेनम सक्रिय धातु की सतह पर MoO4 के रूप में अवशोषित होता है, जो धातु के विघटन को रोकता है, पुनर्सक्रियण को बढ़ावा देता है और फिल्म की क्षति को रोकता है। इसलिए, उच्च क्रोमियम और मोलिब्डेनम फेरिटिक स्टेनलेस स्टील में गड्ढे और दरार संक्षारण के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध है।
(4) तनाव संक्षारण क्रैकिंग का प्रतिरोध।
संगठनात्मक संरचना की विशेषताओं के कारण, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील उस माध्यम में संक्षारण प्रतिरोधी है जहां ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील तनाव संक्षारण क्रैकिंग पैदा करता है।
फेरिटिक स्टेनलेस स्टील के यांत्रिक गुण
फेरिटिक स्टेनलेस स्टील को ताप उपचार द्वारा मजबूत नहीं किया जा सकता क्योंकि इसमें कोई चरण परिवर्तन नहीं होता है। आम तौर पर, इसका उपयोग 700-800 डिग्री सेल्सियस पर एनीलिंग के बाद किया जाता है। लोहे और क्रोमियम के समान परमाणु आकार के कारण, ठोस समाधान को मजबूत करने वाला प्रभाव छोटा होता है, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील की उपज शक्ति और तन्य शक्ति कम कार्बन स्टील की तुलना में थोड़ी अधिक होती है, और लचीलापन कम कार्बन स्टील की तुलना में कम होता है। .
1) कमरे के तापमान पर साधारण फेरिटिक स्टेनलेस स्टील की भंगुरता।
साधारण फेरिटिक स्टेनलेस स्टील नॉच के प्रति संवेदनशील है, और कम क्रोमियम फेरिटिक स्टेनलेस स्टील को छोड़कर भंगुर संक्रमण तापमान कमरे के तापमान से ऊपर है। क्रोमियम की मात्रा जितनी अधिक होगी, ठंडी भंगुरता उतनी ही अधिक होगी। यह ठंडी भंगुरता स्टील में कार्बन और नाइट्रोजन जैसे अंतरालीय तत्वों से संबंधित है, और अल्ट्रा-शुद्ध फेरिटिक स्टील में कार्बन और नाइट्रोजन जैसे अंतरालीय तत्वों में बहुत कम कार्बन सामग्री होती है, इसलिए यह अच्छी कठोरता और भंगुर संक्रमण प्राप्त कर सकता है तापमान को कमरे के तापमान से कम किया जा सकता है।
2) साधारण फेरिटिक स्टेनलेस स्टील का उच्च तापमान पर भंगुर होना।
साधारण फेरिटिक स्टेनलेस स्टील को 927°C से ऊपर गर्म किया जाता है और फिर तेजी से कमरे के तापमान तक ठंडा किया जाता है, जिससे प्लास्टिसिटी और कठोरता काफी कम हो जाती है। यह उच्च-तापमान भंगुरता 427-927 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर अनाज की सीमाओं या अव्यवस्थाओं पर कार्बन (नाइट्राइड) यौगिकों की तीव्र वर्षा से संबंधित है। स्टील की कार्बन और नाइट्रोजन सामग्री को कम करने (अल्ट्रा-शुद्ध तकनीक का उपयोग करके) इस भंगुरता में काफी सुधार कर सकता है। इसके अलावा, जब फेरिटिक स्टील को 927°C से ऊपर गर्म किया जाता है, तो अनाज की क्षमता मोटी हो जाएगी, और मोटे अनाज से स्टील की प्लास्टिसिटी और कठोरता खराब हो जाएगी।
3) σ-चरण का निर्माण।
आयरन-क्रोमियम चरण आरेख के अनुसार, जब 500-800°C पर रखा जाता है, तो 40%-50% क्रोमियम युक्त मिश्र धातु एकल चरण σ बनाएगी, और 20% से कम या 70% से अधिक क्रोमियम युक्त मिश्र धातु बनाएगी एक α+σ दोहरे चरण संरचना। σ-फेज के बनने से स्टील की लचीलापन और कठोरता काफी कम हो जाएगी। इसलिए, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील का उपयोग 500-800 डिग्री सेल्सियस पर लंबे समय तक नहीं किया जाना चाहिए।
4) 475°C पर भंगुरता।
400-500 डिग्री सेल्सियस पर रखे जाने पर उच्च क्रोमियम (>15%) फेरिटिक स्टील दृढ़ता से भंगुर हो जाएगा। इस प्रकार के विघटन में σ चरण की वर्षा की तुलना में कम समय लगता है। उदाहरण के लिए, जब 0.080C-0.4Si-16.9Cr फेरिटिक स्टेनलेस स्टील को 4 घंटे के लिए 450°C पर रखा जाता है, तो कमरे के तापमान पर प्रभाव की कठोरता लगभग शून्य हो जाती है। क्रोमियम सामग्री में वृद्धि के साथ भंगुरता की डिग्री बढ़ जाती है, लेकिन 600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के उपचार के बाद कठोरता को पुनः प्राप्त किया जा सकता है। 475°C पर भंगुरता क्रोमियम-समृद्ध अल्फा चरण की वर्षा का परिणाम है। ऐसे स्टील को 475°C के करीब गर्म करने से बचना चाहिए।
पोस्ट समय: मई-02-2023