స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ అంటే ఏమిటి?
'స్టెయిన్లెస్' అనేది కత్తిపీట అప్లికేషన్‌ల కోసం ఈ స్టీల్స్‌ను అభివృద్ధి చేయడంలో ప్రారంభంలో ఉపయోగించబడిన పదం. ఇది ఈ స్టీల్స్‌కు సాధారణ పేరుగా స్వీకరించబడింది మరియు ఇప్పుడు తుప్పు లేదా ఆక్సీకరణ నిరోధక అనువర్తనాల కోసం విస్తృత శ్రేణి ఉక్కు రకాలు మరియు గ్రేడ్‌లను కవర్ చేస్తుంది.
స్టెయిన్లెస్ స్టీల్స్ కనిష్టంగా 10.5% క్రోమియం కలిగిన ఇనుప మిశ్రమాలు. ఇతర మిశ్రమ మూలకాలు వాటి నిర్మాణం మరియు ఫార్మాబిలిటీ, బలం మరియు క్రయోజెనిక్ మొండితనం వంటి లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి జోడించబడతాయి.
ఈ క్రిస్టల్ నిర్మాణం అటువంటి స్టీల్‌లను అయస్కాంతం కాని మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద తక్కువ పెళుసుగా చేస్తుంది. అధిక కాఠిన్యం మరియు బలం కోసం, కార్బన్ జోడించబడుతుంది. తగినంత వేడి చికిత్సకు లోబడి ఉన్నప్పుడు ఈ స్టీల్స్ రేజర్ బ్లేడ్‌లు, కత్తిపీటలు, ఉపకరణాలు మొదలైనవిగా ఉపయోగించబడతాయి.
అనేక స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ కూర్పులలో గణనీయమైన పరిమాణంలో మాంగనీస్ ఉపయోగించబడింది. మాంగనీస్ నికెల్ వలె ఉక్కులో ఆస్తెనిటిక్ నిర్మాణాన్ని సంరక్షిస్తుంది, కానీ తక్కువ ధరతో.
స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌లోని ప్రధాన అంశాలు
స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ లేదా తుప్పు-నిరోధక ఉక్కు అనేది ఒక రకమైన లోహ మిశ్రమం, ఇది వివిధ రూపాల్లో లభిస్తుంది. ఇది మన ఆచరణాత్మక అవసరాలకు ఎంతగానో ఉపయోగపడుతుంది, మనం ఈ రకమైన ఉక్కును ఉపయోగించని మన జీవితంలోని ఏదైనా గోళాన్ని కనుగొనడం కష్టం. స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌లోని ప్రధాన భాగాలు: ఇనుము, క్రోమియం, కార్బన్, నికెల్, మాలిబ్డినం మరియు ఇతర లోహాల చిన్న పరిమాణంలో ఉంటాయి.
వీటిలో వంటి లోహాలు ఉన్నాయి:
- నికెల్
- మాలిబ్డినం
- టైటానియం
- రాగి
నాన్-మెటల్ జోడింపులు కూడా చేయబడతాయి, ప్రధానమైనవి:
- కార్బన్
- నైట్రోజన్
క్రోమియం మరియు నికెల్:
Chromium అనేది స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌ను స్టెయిన్‌లెస్‌గా చేసే మూలకం. పాసివ్ ఫిల్మ్‌ను రూపొందించడంలో ఇది చాలా అవసరం. ఇతర అంశాలు ఫిల్మ్‌ను రూపొందించడంలో లేదా నిర్వహించడంలో క్రోమియం ప్రభావాన్ని ప్రభావితం చేయగలవు, అయితే ఏ ఇతర మూలకం కూడా స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ లక్షణాలను సృష్టించలేదు.
సుమారు 10.5% క్రోమియం వద్ద, బలహీనమైన ఫిల్మ్ ఏర్పడుతుంది మరియు తేలికపాటి వాతావరణ రక్షణను అందిస్తుంది. క్రోమియంను 17-20%కి పెంచడం ద్వారా, ఇది టైప్-300 సిరీస్ ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్స్‌లో విలక్షణమైనది, నిష్క్రియ చిత్రం యొక్క స్థిరత్వం పెరుగుతుంది. క్రోమియం కంటెంట్‌లో మరింత పెరుగుదల అదనపు రక్షణను అందిస్తుంది.
| చిహ్నం | మూలకం |
| అల్ | అల్యూమినియం |
| సి | కార్బన్ |
| Cr | క్రోమియం |
| క్యూ | రాగి |
| ఫె | ఇనుము |
| మో | మాలిబ్డినం |
| Mn | మాంగనీస్ |
| ఎన్ | నైట్రోజన్ |
| ని | నికెల్ |
| పి | భాస్వరం |
| ఎస్ | సల్ఫర్ |
| సె | సెలీనియం |
| తా | టాంటాలమ్ |
| టి | టైటానియం |
నికెల్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ యొక్క ఆస్టెనిటిక్ నిర్మాణాన్ని (ధాన్యం లేదా క్రిస్టల్ నిర్మాణం) స్థిరీకరిస్తుంది మరియు యాంత్రిక లక్షణాలు మరియు కల్పన లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తుంది. 8-10% మరియు అంతకంటే ఎక్కువ నికెల్ కంటెంట్ ఒత్తిడి తుప్పు కారణంగా మెటల్ పగుళ్లను తగ్గిస్తుంది. నికెల్ కూడా చలనచిత్రం దెబ్బతిన్న సందర్భంలో రీపాసివేషన్‌ను ప్రోత్సహిస్తుంది.
మాంగనీస్:
మాంగనీస్, నికెల్‌తో కలిసి, నికెల్‌కు ఆపాదించబడిన అనేక విధులను నిర్వహిస్తుంది. ఇది స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌లోని సల్ఫర్‌తో సంకర్షణ చెంది మాంగనీస్ సల్ఫైట్‌లను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది పిట్టింగ్ తుప్పుకు నిరోధకతను పెంచుతుంది. నికెల్‌కు బదులుగా మాంగనీస్‌ను భర్తీ చేయడం ద్వారా, ఆపై దానిని నత్రజనితో కలపడం ద్వారా, బలం కూడా పెరుగుతుంది.
MOLYBDENUM:
మాలిబ్డినం, క్రోమియంతో కలిపి, క్లోరైడ్ల సమక్షంలో నిష్క్రియ చలనచిత్రాన్ని స్థిరీకరించడంలో చాలా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. ఇది పగుళ్లు లేదా పిట్టింగ్ తుప్పును నివారించడంలో ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. క్రోమియం పక్కన ఉన్న మాలిబ్డినం, స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌లో తుప్పు నిరోధకతలో అతిపెద్ద పెరుగుదలను అందిస్తుంది. ఎడ్‌స్ట్రోమ్ ఇండస్ట్రీస్ 316 స్టెయిన్‌లెస్‌ను ఉపయోగిస్తుంది ఎందుకంటే ఇందులో 2-3% మాలిబ్డినం ఉంటుంది, ఇది నీటిలో క్లోరిన్ జోడించినప్పుడు రక్షణ ఇస్తుంది.
కార్బన్:
శక్తిని పెంచడానికి కార్బన్ ఉపయోగించబడుతుంది. మార్టెన్సిటిక్ గ్రేడ్‌లో, కార్బన్‌ను జోడించడం వల్ల వేడి-చికిత్స ద్వారా గట్టిపడటం జరుగుతుంది.
నైట్రోజన్:
నత్రజని స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ యొక్క ఆస్టెనిటిక్ నిర్మాణాన్ని స్థిరీకరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది తుప్పు పట్టకుండా దాని నిరోధకతను పెంచుతుంది మరియు ఉక్కును బలపరుస్తుంది. నైట్రోజన్‌ని ఉపయోగించడం వల్ల మాలిబ్డినం కంటెంట్‌ను 6% వరకు పెంచడం సాధ్యమవుతుంది, ఇది క్లోరైడ్ పరిసరాలలో తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది.
టైటానియం మరియు మియోబియం:
టైటానియం మరియు మియోబియం స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ యొక్క సున్నితత్వాన్ని తగ్గించడానికి ఉపయోగిస్తారు. స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ సెన్సిటైజ్ అయినప్పుడు, ఇంటర్‌గ్రాన్యులర్ క్షయం సంభవించవచ్చు. భాగాలు వెల్డింగ్ చేయబడినప్పుడు శీతలీకరణ దశలో క్రోమ్ కార్బైడ్ల అవక్షేపణ వలన ఇది సంభవిస్తుంది. ఇది క్రోమియం యొక్క వెల్డ్ ప్రాంతాన్ని తగ్గిస్తుంది. క్రోమియం లేకుండా, నిష్క్రియ చిత్రం ఏర్పడదు. టైటానియం మరియు నియోబియం కార్బన్‌తో సంకర్షణ చెంది కార్బైడ్‌లను ఏర్పరుస్తాయి, క్రోమియంను ద్రావణంలో వదిలివేయడం వలన నిష్క్రియ చిత్రం ఏర్పడుతుంది.
రాగి మరియు అల్యూమినియం:
టైటానియంతో పాటు రాగి మరియు అల్యూమినియం, స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌ను దాని గట్టిపడటం కోసం జోడించవచ్చు. 900┾ నుండి 1150┾F ఉష్ణోగ్రత వద్ద నానబెట్టడం ద్వారా గట్టిపడటం సాధించబడుతుంది. ఈ మూలకాలు ఎలివేటెడ్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద నానబెట్టే ప్రక్రియలో కఠినమైన ఇంటర్‌మెటాలిక్ మైక్రోస్ట్రక్చర్‌ను ఏర్పరుస్తాయి.
సల్ఫర్ మరియు సెలీనియం:
304 స్టెయిన్‌లెస్‌కు సల్ఫర్ మరియు సెలీనియం జోడించబడతాయి, ఇది యంత్రాన్ని ఉచితంగా తయారు చేస్తుంది. ఇది 303 లేదా 303SE స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ అవుతుంది, దీనిని ఎడ్‌స్ట్రోమ్ ఇండస్ట్రీస్ హాగ్ వాల్వ్‌లు, గింజలు మరియు త్రాగునీటికి బహిర్గతం కాని భాగాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తుంది.
స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ రకాలు
AISI ఇతరులలో క్రింది గ్రేడ్‌లను నిర్వచిస్తుంది:
టైప్ 304తో పోలిస్తే ఉప్పునీటి తుప్పును నిరోధించే సామర్థ్యం పెరిగినందున "మెరైన్ గ్రేడ్" స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ అని కూడా పిలుస్తారు. SS316 తరచుగా న్యూక్లియర్ రీప్రాసెసింగ్ ప్లాంట్‌లను నిర్మించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
304/304L స్టెయిన్లెస్ స్టీల్
టైప్ 304 తక్కువ కార్బన్ కంటెంట్ కారణంగా 302 కంటే కొంచెం తక్కువ బలాన్ని కలిగి ఉంది.
316/316L స్టెయిన్లెస్ స్టీల్
టైప్ 316/316L స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ అనేది క్లోరైడ్‌లు మరియు ఇతర హాలైడ్‌లను కలిగి ఉన్న ద్రావణాల ద్వారా పిట్టింగ్‌కు మెరుగైన నిరోధకతను కలిగి ఉన్న మాలిబ్డినం స్టీల్.
310S స్టెయిన్లెస్ స్టీల్
310S స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రతలలో 2000°F వరకు ఆక్సీకరణకు అద్భుతమైన ప్రతిఘటనను కలిగి ఉంటుంది.
317L స్టెయిన్లెస్ స్టీల్
317L అనేది టైప్ 316ని పోలి ఉండే మాలిబ్డినం బేరింగ్ ఆస్టెనిటిక్ క్రోమియం నికెల్ స్టీల్, 317Lలో మిశ్రమం కంటెంట్ కొంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
321/321H స్టెయిన్లెస్ స్టీల్
టైప్ 321 అనేది ప్రాథమిక రకం 304 టైటానియంను కనీసం 5 రెట్లు కార్బన్ ప్లస్ నైట్రోజన్ కంటెంట్‌లలో జోడించడం ద్వారా సవరించబడింది.
410 స్టెయిన్లెస్ స్టీల్
టైప్ 410 అనేది మార్టెన్సిటిక్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్, ఇది అయస్కాంతం, తేలికపాటి పరిసరాలలో తుప్పును నిరోధిస్తుంది మరియు చాలా మంచి డక్టిలిటీని కలిగి ఉంటుంది.
డ్యూప్లెక్స్ 2205 (UNS S31803)
డ్యూప్లెక్స్ 2205 (UNS S31803), లేదా అవెస్టా షెఫీల్డ్ 2205 అనేది ఫెర్రిటిక్-ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్.
స్టెయిన్లెస్ స్టీల్స్ కూడా వాటి స్ఫటికాకార నిర్మాణం ద్వారా వర్గీకరించబడ్డాయి:
- మొత్తం స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ ఉత్పత్తిలో ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్స్ 70% పైగా ఉన్నాయి. అవి గరిష్టంగా 0.15% కార్బన్, కనిష్టంగా 16% క్రోమియం మరియు క్రయోజెనిక్ ప్రాంతం నుండి మిశ్రమం యొక్క ద్రవీభవన స్థానం వరకు అన్ని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఆస్తెనిటిక్ నిర్మాణాన్ని నిలుపుకోవడానికి తగినంత నికెల్ మరియు/లేదా మాంగనీస్‌ను కలిగి ఉంటాయి. ఒక సాధారణ కూర్పు 18% క్రోమియం మరియు 10% నికెల్, సాధారణంగా 18/10 స్టెయిన్లెస్ అని పిలుస్తారు, దీనిని తరచుగా ఫ్లాట్‌వేర్‌లో ఉపయోగిస్తారు. అదేవిధంగా 18/0 మరియు 18/8 కూడా అందుబాటులో ఉన్నాయి. ¨Superaustenitic〃 అల్లాయ్ AL-6XN మరియు 254SMO వంటి స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌లు, అధిక మాలిబ్డినం కంటెంట్‌లు (>6%) మరియు నైట్రోజన్ జోడింపుల కారణంగా క్లోరైడ్ పిట్టింగ్ మరియు చీలిక తుప్పుకు గొప్ప ప్రతిఘటనను ప్రదర్శిస్తాయి మరియు అధిక నికెల్ కంటెంట్ ఒత్తిడి-తుప్పు పగుళ్లకు మెరుగైన నిరోధకతను నిర్ధారిస్తుంది. 300 సిరీస్‌లకు పైగా. "Superaustenitic" స్టీల్స్ యొక్క అధిక మిశ్రమం కంటెంట్ అంటే అవి భయంకరంగా ఖరీదైనవి మరియు సారూప్య పనితీరును సాధారణంగా డ్యూప్లెక్స్ స్టీల్‌లను ఉపయోగించి చాలా తక్కువ ఖర్చుతో సాధించవచ్చు.
- ఫెర్రిటిక్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌లు అధిక తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, అయితే ఆస్టెనిటిక్ గ్రేడ్‌ల కంటే చాలా తక్కువ మన్నికను కలిగి ఉంటాయి మరియు వేడి చికిత్స ద్వారా గట్టిపడవు. అవి 10.5% మరియు 27% మధ్య క్రోమియం మరియు చాలా తక్కువ నికెల్ కలిగి ఉంటాయి. చాలా కూర్పులలో మాలిబ్డినం ఉంటుంది; కొన్ని, అల్యూమినియం లేదా టైటానియం. సాధారణ ఫెర్రిటిక్ గ్రేడ్‌లలో 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo మరియు 29Cr-4Mo-2Ni ఉన్నాయి.
- మార్టెన్సిటిక్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌లు ఇతర రెండు తరగతుల వలె తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉండవు, కానీ చాలా బలంగా మరియు కఠినంగా ఉంటాయి అలాగే అత్యంత మెషీన్‌గా ఉంటాయి మరియు వేడి చికిత్స ద్వారా గట్టిపడతాయి. మార్టెన్సిటిక్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌లో క్రోమియం (12-14%), మాలిబ్డినం (0.2-1%), నికెల్ లేదు మరియు దాదాపు 0.1-1% కార్బన్ (దీనికి మరింత గట్టిదనాన్ని ఇస్తుంది కానీ మెటీరియల్‌ని కొంచెం పెళుసుగా చేస్తుంది). ఇది చల్లార్చు మరియు అయస్కాంతం. దీనిని "సిరీస్-00" స్టీల్ అని కూడా అంటారు.
- డ్యూప్లెక్స్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌లు ఆస్టెనైట్ మరియు ఫెర్రైట్ మిశ్రమ సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి, వాణిజ్య మిశ్రమాలలో మిశ్రమం 60:40 అయినప్పటికీ 50:50 మిశ్రమాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం లక్ష్యం. డ్యూప్లెక్స్ స్టీల్ ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్స్‌పై మెరుగైన బలాన్ని కలిగి ఉంది మరియు స్థానికీకరించిన తుప్పుకు ముఖ్యంగా గుంటలు, పగుళ్ల తుప్పు మరియు ఒత్తిడి తుప్పు పగుళ్లకు మెరుగైన నిరోధకతను కలిగి ఉంది. అవి ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్స్ కంటే అధిక క్రోమియం మరియు తక్కువ నికెల్ కంటెంట్‌ల ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి.
స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ చరిత్ర
కొన్ని తుప్పు-నిరోధక ఇనుప కళాఖండాలు పురాతన కాలం నుండి మనుగడలో ఉన్నాయి. క్రీ.శ. 400లో కుమార గుప్తా I ఆదేశానుసారం ఢిల్లీలోని ఇనుప స్తంభం ఒక ప్రసిద్ధ (మరియు చాలా పెద్ద) ఉదాహరణ. అయితే, స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌లా కాకుండా, ఈ కళాఖండాలు వాటి మన్నికను క్రోమియమ్‌కు కాకుండా వాటి అధిక ఫాస్పరస్ కంటెంట్‌కు రుణపడి ఉన్నాయి. ఇది అనుకూలమైన స్థానిక వాతావరణ పరిస్థితులతో పాటు ఐరన్ ఆక్సైడ్లు మరియు ఫాస్ఫేట్‌ల యొక్క ఘన రక్షణ నిష్క్రియ పొరను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది చాలా ఇనుప పని మీద అభివృద్ధి చెందే రక్షణ లేని, పగిలిన తుప్పు పొర కంటే.
ఇనుము-క్రోమియం మిశ్రమాల తుప్పు నిరోధకతను 1821లో ఫ్రెంచ్ మెటలర్జిస్ట్ పియరీ బెర్థియర్ గుర్తించాడు, అతను కొన్ని ఆమ్లాల దాడికి వ్యతిరేకంగా వాటి నిరోధకతను గుర్తించాడు మరియు కత్తిపీటలో వాటిని ఉపయోగించమని సూచించాడు. అయినప్పటికీ, 19వ శతాబ్దానికి చెందిన మెటలర్జిస్ట్‌లు చాలా ఆధునిక స్టెయిన్లెస్ స్టీల్స్‌లో కనిపించే తక్కువ కార్బన్ మరియు అధిక క్రోమియం కలయికను ఉత్పత్తి చేయలేకపోయారు మరియు వారు ఉత్పత్తి చేయగల అధిక-క్రోమియం మిశ్రమాలు ఆచరణాత్మక ఆసక్తిని కలిగి ఉండటానికి చాలా పెళుసుగా ఉన్నాయి.
1890ల చివరలో, జర్మనీకి చెందిన హాన్స్ గోల్డ్‌స్చ్‌మిట్ట్ కార్బన్-ఫ్రీ క్రోమియంను ఉత్పత్తి చేయడానికి అల్యూమినోథర్మిక్ (థర్మైట్) ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేసినప్పుడు ఈ పరిస్థితి మారింది. 1904ⓜ1911 సంవత్సరాలలో, అనేకమంది పరిశోధకులు, ముఖ్యంగా ఫ్రాన్స్‌కు చెందిన లియోన్ గిల్లెట్, ఈనాడు స్టెయిన్లెస్ స్టీల్‌గా పరిగణించబడే మిశ్రమాలను సిద్ధం చేశారు. 1911లో, జర్మనీకి చెందిన ఫిలిప్ మోనార్ట్జ్ ఈ మిశ్రమాల క్రోమియం కంటెంట్ మరియు తుప్పు నిరోధకత మధ్య సంబంధాన్ని నివేదించారు.
ఇంగ్లాండ్‌లోని షెఫీల్డ్‌లోని బ్రౌన్-ఫిర్త్ రీసెర్చ్ లాబొరేటరీకి చెందిన హ్యారీ బ్రేర్లీ సాధారణంగా స్టెయిన్లెస్ యొక్క "ఆవిష్కర్త"గా గుర్తింపు పొందారు.
ఉక్కు. 1913లో, తుపాకీ బారెల్స్ కోసం కోత-నిరోధక మిశ్రమం కోసం వెతుకుతున్నప్పుడు, అతను మార్టెన్సిటిక్ స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ మిశ్రమాన్ని కనుగొన్నాడు మరియు తరువాత పారిశ్రామికీకరించాడు. అయితే, జర్మనీలోని క్రుప్ ఐరన్ వర్క్స్‌లో ఇలాంటి పారిశ్రామిక పరిణామాలు సమకాలీనంగా జరుగుతున్నాయి, ఇక్కడ ఎడ్వర్డ్ మౌరర్ మరియు బెన్నో స్ట్రాస్ ఒక ఆస్టెనిటిక్ మిశ్రమాన్ని (21% క్రోమియం, 7% నికెల్) అభివృద్ధి చేస్తున్నారు మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో క్రిస్టియన్ డాన్సీజెన్ మరియు ఫ్రెడరిక్ బెకెట్ ఉన్నారు. ఫెర్రిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్‌ను పారిశ్రామికీకరించారు.
మేము ప్రచురించిన ఇతర సాంకేతిక కథనాలపై మీకు ఆసక్తి ఉండవచ్చని దయచేసి గమనించండి:
పోస్ట్ సమయం: జూన్-16-2022