स्टेनलेस स्टीलचा इतिहास

स्टेनलेस स्टील म्हणजे काय?

'स्टेनलेस' हा शब्द कटलरी ऍप्लिकेशन्ससाठी या स्टील्सच्या विकासाच्या सुरुवातीला तयार केला गेला. हे या स्टील्ससाठी सामान्य नाव म्हणून स्वीकारले गेले होते आणि आता गंज किंवा ऑक्सिडेशन प्रतिरोधक अनुप्रयोगांसाठी स्टीलचे विस्तृत प्रकार आणि ग्रेड समाविष्ट करतात.
स्टेनलेस स्टील्स किमान 10.5% क्रोमियमसह लोखंडी मिश्रधातू आहेत. इतर मिश्रधातू घटक त्यांची रचना आणि गुणधर्म वाढवण्यासाठी जोडले जातात जसे की फॉर्मॅबिलिटी, ताकद आणि क्रायोजेनिक टफनेस.
ही क्रिस्टल रचना अशा स्टील्सला चुंबकीय नसलेली आणि कमी तापमानात कमी ठिसूळ बनवते. उच्च कडकपणा आणि ताकदीसाठी, कार्बन जोडला जातो. पुरेशा उष्णतेच्या उपचारांच्या अधीन असताना या स्टील्सचा वापर रेझर ब्लेड, कटलरी, टूल्स इत्यादी म्हणून केला जातो.
स्टेनलेस स्टीलच्या अनेक रचनांमध्ये लक्षणीय प्रमाणात मँगनीज वापरण्यात आले आहे. मँगनीज स्टीलमध्ये निकेलप्रमाणेच ऑस्टेनिटिक रचना टिकवून ठेवते, परंतु कमी खर्चात.

स्टेनलेस स्टीलचे मुख्य घटक

स्टेनलेस स्टील किंवा गंज-प्रतिरोधक स्टील हे एक प्रकारचे धातूंचे मिश्रण आहे जे विविध स्वरूपात आढळते. हे आपल्या व्यावहारिक गरजा इतक्या चांगल्या प्रकारे पूर्ण करते की आपल्या जीवनाचे कोणतेही क्षेत्र शोधणे कठीण आहे, जिथे आपण या प्रकारचे स्टील वापरत नाही. स्टेनलेस स्टीलचे प्रमुख घटक आहेत: लोह, क्रोमियम, कार्बन, निकेल, मॉलिब्डेनम आणि इतर धातू कमी प्रमाणात.

स्टेनलेस स्टीलमधील घटक - स्टेनलेस स्टीलचा इतिहास

यामध्ये धातूंचा समावेश आहे जसे की:

  • निकेल
  • मॉलिब्डेनम
  • टायटॅनियम
  • तांबे

नॉन-मेटल ॲडिशन्स देखील केले जातात, मुख्य म्हणजे:

  • कार्बन
  • नायट्रोजन
क्रोमियम आणि निकेल:

क्रोमियम हा घटक स्टेनलेस स्टीलला स्टेनलेस बनवतो. निष्क्रिय चित्रपट तयार करण्यासाठी हे आवश्यक आहे. इतर घटक क्रोमियमच्या परिणामकारकतेवर चित्रपट तयार करण्यासाठी किंवा राखण्यासाठी प्रभाव पाडू शकतात, परंतु इतर कोणतेही घटक स्वतःच स्टेनलेस स्टीलचे गुणधर्म तयार करू शकत नाहीत.

सुमारे 10.5% क्रोमियमवर, एक कमकुवत फिल्म तयार होते आणि सौम्य वातावरणीय संरक्षण प्रदान करते. क्रोमियम 17-20% पर्यंत वाढवून, जे ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्सच्या प्रकार -300 मालिकेमध्ये वैशिष्ट्यपूर्ण आहे, निष्क्रिय फिल्मची स्थिरता वाढविली जाते. क्रोमियम सामग्रीमध्ये आणखी वाढ अतिरिक्त संरक्षण प्रदान करेल.

प्रतीक

घटक

अल ॲल्युमिनियम
सी कार्बन
क्र क्रोमियम
कु तांबे
फे लोखंड
मो मॉलिब्डेनम
Mn मँगनीज
एन नायट्रोजन
नि निकेल
पी स्फुरद
एस सल्फर
से सेलेनियम
ता टँटलम
ति टायटॅनियम

निकेल स्टेनलेस स्टीलची ऑस्टेनिटिक रचना (ग्रेन किंवा क्रिस्टल स्ट्रक्चर) स्थिर करेल आणि यांत्रिक गुणधर्म आणि फॅब्रिकेशन वैशिष्ट्ये वाढवेल. निकेलचे प्रमाण 8-10% आणि त्याहून अधिक असेल तर तणावाच्या गंजामुळे धातूला तडे जाण्याची प्रवृत्ती कमी होईल. चित्रपट खराब झाल्यास निकेल रीपॅसिव्हेशनला देखील प्रोत्साहन देते.

मँगनीज:

मँगनीज, निकेलच्या संयोगाने, निकेलचे श्रेय दिलेली अनेक कार्ये करते. हे स्टेनलेस स्टीलमधील सल्फरशी मँगनीज सल्फाइट्स तयार करण्यासाठी देखील संवाद साधेल, ज्यामुळे गंज होण्यास प्रतिरोधक क्षमता वाढते. निकेलसाठी मँगनीज बदलून, आणि नंतर नायट्रोजनसह एकत्रित केल्याने, शक्ती देखील वाढते.

मोलिब्डेनम:

मोलिब्डेनम, क्रोमियमच्या संयोगाने, क्लोराईड्सच्या उपस्थितीत निष्क्रिय फिल्म स्थिर करण्यासाठी खूप प्रभावी आहे. हे खड्डे किंवा खड्डे गंज रोखण्यासाठी प्रभावी आहे. मोलिब्डेनम, क्रोमियमच्या पुढे, स्टेनलेस स्टीलमध्ये गंज प्रतिरोधात सर्वात मोठी वाढ प्रदान करते. एडस्ट्रॉम इंडस्ट्रीज 316 स्टेनलेस वापरते कारण त्यात 2-3% मॉलिब्डेनम असते, जे क्लोरीन पाण्यात मिसळल्यावर संरक्षण देते.

कार्बन:

शक्ती वाढवण्यासाठी कार्बनचा वापर केला जातो. मार्टेन्सिटिक ग्रेडमध्ये, कार्बन जोडल्याने उष्णता-उपचाराद्वारे कडक होण्यास मदत होते.

नायट्रोजन:

नायट्रोजनचा वापर स्टेनलेस स्टीलच्या ऑस्टेनिटिक स्ट्रक्चरला स्थिर करण्यासाठी केला जातो, ज्यामुळे गंज होण्यास त्याचा प्रतिकार वाढतो आणि स्टील मजबूत होते. नायट्रोजन वापरल्याने मॉलिब्डेनम सामग्री 6% पर्यंत वाढवणे शक्य होते, जे क्लोराईड वातावरणात गंज प्रतिकार सुधारते.

टायटॅनियम आणि मायोबियम:

स्टेनलेस स्टीलचे संवेदीकरण कमी करण्यासाठी टायटॅनियम आणि मिओबियमचा वापर केला जातो. जेव्हा स्टेनलेस स्टील संवेदनाक्षम होते, तेव्हा आंतरग्रॅन्युलर गंज होऊ शकते. जेव्हा भाग वेल्डेड केले जातात तेव्हा थंड होण्याच्या टप्प्यात क्रोम कार्बाइड्सच्या वर्षावमुळे हे होते. यामुळे क्रोमियमचे वेल्ड क्षेत्र कमी होते. क्रोमियमशिवाय, निष्क्रिय फिल्म तयार होऊ शकत नाही. टायटॅनियम आणि निओबियम कार्बनशी संवाद साधून कार्बाइड तयार करतात, क्रोमियम द्रावणात सोडतात त्यामुळे एक निष्क्रिय फिल्म तयार होऊ शकते.

तांबे आणि ॲल्युमिनियम:

तांबे आणि ॲल्युमिनियम, टायटॅनियमसह, स्टेनलेस स्टीलमध्ये जोडले जाऊ शकते जेणेकरून ते कडक होईल. 900 ते 1150F तापमानात भिजवून कडक होणे प्राप्त होते. हे घटक भारदस्त तापमानात भिजवण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान कठोर आंतरधातूक सूक्ष्म संरचना तयार करतात.

सल्फर आणि सेलेनियम:

सल्फर आणि सेलेनियम 304 स्टेनलेस मशिनमध्ये मुक्तपणे जोडले जातात. हे 303 किंवा 303SE स्टेनलेस स्टील बनते, जे एडस्ट्रॉम इंडस्ट्रीज हॉग व्हॉल्व्ह, नट आणि पिण्याच्या पाण्याच्या संपर्कात नसलेले भाग बनवण्यासाठी वापरते.

स्टेनलेस स्टीलचे प्रकार

AISI इतरांमधील खालील ग्रेड परिभाषित करते:

प्रकार 304 च्या तुलनेत खाऱ्या पाण्याच्या गंजांना प्रतिकार करण्याची क्षमता वाढल्यामुळे "सागरी ग्रेड" स्टेनलेस स्टील म्हणूनही ओळखले जाते. SS316 चा वापर बहुधा आण्विक पुनर्प्रक्रिया संयंत्रे बांधण्यासाठी केला जातो.

304/304L स्टेनलेस स्टील

टाइप 304 मध्ये कमी कार्बन सामग्रीमुळे 302 पेक्षा किंचित कमी ताकद आहे.

316/316L स्टेनलेस स्टील

टाईप 316/316L स्टेनलेस स्टील हे मोलिब्डेनम स्टील आहे ज्यामध्ये क्लोराईड्स आणि इतर हॅलाइड्स असलेल्या सोल्यूशन्सद्वारे खड्ड्यासाठी सुधारित प्रतिकारशक्ती आहे.

310S स्टेनलेस स्टील

310S स्टेनलेस स्टीलमध्ये 2000°F पर्यंत स्थिर तापमानात ऑक्सिडेशनला उत्कृष्ट प्रतिकार असतो.

317L स्टेनलेस स्टील

317L हे मॉलिब्डेनम बेअरिंग ऑस्टेनिटिक क्रोमियम निकेल स्टील प्रकार 316 सारखेच आहे, 317L मध्ये मिश्रधातूचे प्रमाण काहीसे जास्त आहे.

321/321H स्टेनलेस स्टील

प्रकार 321 हा मूळ प्रकार 304 आहे ज्यामध्ये कार्बन अधिक नायट्रोजन सामग्रीच्या किमान 5 पट प्रमाणात टायटॅनियम जोडून सुधारित केले जाते.

410 स्टेनलेस स्टील

टाईप 410 हे मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील आहे जे चुंबकीय आहे, सौम्य वातावरणात गंजण्यास प्रतिकार करते आणि बऱ्यापैकी लवचिकता आहे.

DUPLEX 2205 (UNS S31803)

डुप्लेक्स 2205 (UNS S31803), किंवा Avesta Sheffield 2205 हे फेरिटिक-ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील आहे.

स्टेनलेस स्टील्स देखील त्यांच्या स्फटिकाच्या संरचनेनुसार वर्गीकृत आहेत:
  • ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स एकूण स्टेनलेस स्टील उत्पादनाच्या 70% पेक्षा जास्त आहेत. त्यामध्ये जास्तीत जास्त 0.15% कार्बन, किमान 16% क्रोमियम आणि पुरेसा निकेल आणि/किंवा मँगनीज क्रायोजेनिक प्रदेशापासून मिश्र धातुच्या वितळण्याच्या बिंदूपर्यंत सर्व तापमानात ऑस्टेनिटिक रचना टिकवून ठेवण्यासाठी असते. ठराविक रचना म्हणजे 18% क्रोमियम आणि 10% निकेल, जे सामान्यतः 18/10 स्टेनलेस म्हणून ओळखले जाते, बहुतेकदा फ्लॅटवेअरमध्ये वापरले जाते. त्याचप्रमाणे 18/0 आणि 18/8 देखील उपलब्ध आहे. ¨Superaustenitic〃 स्टेनलेस स्टील्स, जसे की मिश्रधातू AL-6XN आणि 254SMO, उच्च मॉलिब्डेनम सामग्री (>6%) आणि नायट्रोजन जोडण्यामुळे क्लोराईड पिटिंग आणि क्रिव्हस गंजला उत्कृष्ट प्रतिकार दर्शविते आणि उच्च निकेल सामग्री क्रॅक-प्रतिरोधक ताण-तणावांना अधिक चांगली खात्री देते. 300 पेक्षा जास्त मालिका. "सुपरऑस्टेनिटिक" स्टील्सच्या मिश्र धातुच्या उच्च सामग्रीचा अर्थ असा आहे की ते भयंकर महाग आहेत आणि समान कार्यप्रदर्शन सामान्यतः डुप्लेक्स स्टील्स वापरून खूप कमी किमतीत प्राप्त केले जाऊ शकते.
  • फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स अत्यंत गंज प्रतिरोधक असतात, परंतु ऑस्टेनिटिक ग्रेडपेक्षा खूपच कमी टिकाऊ असतात आणि उष्णता उपचाराने ते कठोर होऊ शकत नाहीत. त्यामध्ये 10.5% ते 27% क्रोमियम आणि जर असेल तर फारच कमी निकेल असते. बहुतेक रचनांमध्ये मोलिब्डेनम समाविष्ट आहे; काही, ॲल्युमिनियम किंवा टायटॅनियम. सामान्य फेरीटिक ग्रेडमध्ये 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo, आणि 29Cr-4Mo-2Ni यांचा समावेश होतो.
  • मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील्स इतर दोन वर्गांप्रमाणे गंज प्रतिरोधक नसतात, परंतु ते अत्यंत मजबूत आणि कठीण तसेच अत्यंत मशीन करण्यायोग्य असतात आणि उष्णता उपचाराने कठोर होऊ शकतात. मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टीलमध्ये क्रोमियम (12-14%), मॉलिब्डेनम (0.2-1%), निकेल नाही आणि सुमारे 0.1-1% कार्बन (त्याला अधिक कडकपणा देते परंतु सामग्री थोडी अधिक ठिसूळ बनवते). ते शमन आणि चुंबकीय आहे. त्याला "मालिका-00" स्टील म्हणून देखील ओळखले जाते.
  • डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्समध्ये ऑस्टेनाइट आणि फेराइटची मिश्रित मायक्रोस्ट्रक्चर असते, ज्याचा उद्देश ५०:५० मिश्रण तयार करणे हा आहे, जरी व्यावसायिक मिश्र धातुंमध्ये हे मिश्रण ६०:४० असू शकते. डुप्लेक्स स्टीलने ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्सच्या तुलनेत ताकद सुधारली आहे आणि स्थानिकीकृत गंज विशेषतः खड्डा, खड्डे गंज आणि तणाव गंज क्रॅकिंगसाठी प्रतिकारशक्ती सुधारली आहे. ते ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्सपेक्षा उच्च क्रोमियम आणि कमी निकेल सामग्रीद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत.

स्टेनलेस स्टीलचा इतिहास

काही गंज-प्रतिरोधक लोखंडी कलाकृती पुरातन काळापासून टिकून आहेत. एक प्रसिद्ध (आणि खूप मोठे) उदाहरण म्हणजे इ.स. 400 च्या सुमारास कुमार गुप्ता I च्या आदेशाने उभारण्यात आलेला दिल्लीचा लोखंडी स्तंभ. तथापि, स्टेनलेस स्टीलच्या विपरीत, या कलाकृतींचा टिकाऊपणा क्रोमियमला ​​नाही तर त्यांच्या उच्च फॉस्फरस सामग्रीमुळे आहे. जे अनुकूल स्थानिक हवामानासह एकत्रितपणे लोह ऑक्साईड्स आणि फॉस्फेट्सच्या घन संरक्षणात्मक पॅसिव्हेशन लेयरच्या निर्मितीला प्रोत्साहन देते, बहुतेक लोखंडी कामांवर विकसित होणारे गैर-संरक्षणात्मक, क्रॅक झालेल्या गंजाच्या थरापेक्षा.

20171130094843 25973 - स्टेनलेस स्टीलचा इतिहास
हंस गोल्डश्मिट

लोह-क्रोमियम मिश्रधातूंचा गंज प्रतिकार प्रथम 1821 मध्ये फ्रेंच धातूशास्त्रज्ञ पियरे बर्थियर यांनी ओळखला, ज्यांनी काही ऍसिडच्या हल्ल्यांविरूद्ध त्यांचा प्रतिकार लक्षात घेतला आणि कटलरीत त्यांचा वापर सुचविला. तथापि, 19व्या शतकातील धातूशास्त्रज्ञ बहुतेक आधुनिक स्टेनलेस स्टील्समध्ये आढळणारे कमी कार्बन आणि उच्च क्रोमियमचे मिश्रण तयार करू शकले नाहीत आणि ते तयार करू शकणारे उच्च-क्रोमियम मिश्रधातू व्यावहारिक रूचीसाठी खूपच ठिसूळ होते.
1890 च्या उत्तरार्धात ही परिस्थिती बदलली, जेव्हा जर्मनीच्या हॅन्स गोल्डश्मिटने कार्बन-मुक्त क्रोमियम तयार करण्यासाठी ॲल्युमिनोथर्मिक (थर्माइट) प्रक्रिया विकसित केली. 19041911 मध्ये, अनेक संशोधकांनी, विशेषतः फ्रान्सच्या लिओन गिलेट यांनी मिश्र धातु तयार केले जे आज स्टेनलेस स्टील मानले जातील. 1911 मध्ये, जर्मनीच्या फिलिप मोनार्ट्झ यांनी या मिश्रधातूंच्या क्रोमियम सामग्री आणि गंज प्रतिकार यांच्यातील संबंधांवर अहवाल दिला.

शेफिल्ड, इंग्लंडमधील ब्राउन-फर्थ संशोधन प्रयोगशाळेतील हॅरी ब्रेअरली यांना स्टेनलेसचे "शोधक" म्हणून श्रेय दिले जाते.

20171130094903 45950 - स्टेनलेस स्टीलचा इतिहास
हॅरी ब्रेर्ली

स्टील 1913 मध्ये, तोफा बॅरलसाठी इरोशन-प्रतिरोधक मिश्रधातू शोधत असताना, त्यांनी मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु शोधून नंतर औद्योगिकीकरण केले. तथापि, समकालीनपणे जर्मनीतील क्रुप आयर्न वर्क्स येथे अशाच प्रकारच्या औद्योगिक घडामोडी घडत होत्या, जेथे एडवर्ड मौरर आणि बेनो स्ट्रॉस ऑस्टेनिटिक मिश्रधातू (21% क्रोमियम, 7% निकेल) विकसित करत होते आणि युनायटेड स्टेट्समध्ये, जेथे ख्रिश्चन डँटझिझन आणि फ्रेडरिक बेकेट. ferritic स्टेनलेस औद्योगिकीकरण होते.

कृपया लक्षात घ्या की आम्ही प्रकाशित केलेल्या इतर तांत्रिक लेखांमध्ये तुम्हाला स्वारस्य असू शकते:


पोस्ट वेळ: जून-16-2022