سٹینلیس سٹیل کیا ہے؟
'سٹین لیس' ایک اصطلاح ہے جو کٹلری ایپلی کیشنز کے لیے ان اسٹیلز کی ترقی کے اوائل میں بنائی گئی تھی۔ اسے ان اسٹیلز کے لیے عام نام کے طور پر اپنایا گیا تھا اور اب یہ سنکنرن یا آکسیڈیشن مزاحم ایپلی کیشنز کے لیے اسٹیل کی اقسام اور درجات کی ایک وسیع رینج کا احاطہ کرتا ہے۔
سٹینلیس سٹیل لوہے کے مرکب ہوتے ہیں جن میں کم از کم 10.5% کرومیم ہوتا ہے۔ دیگر مرکب عناصر کو ان کی ساخت اور خصوصیات کو بڑھانے کے لیے شامل کیا جاتا ہے جیسے فارمیبلٹی، طاقت اور کرائیوجینک سختی۔
یہ کرسٹل ڈھانچہ کم درجہ حرارت پر ایسے اسٹیل کو غیر مقناطیسی اور کم ٹوٹنے والا بناتا ہے۔ اعلی سختی اور طاقت کے لئے، کاربن شامل کیا جاتا ہے. جب مناسب گرمی کے علاج کا نشانہ بنایا جاتا ہے تو یہ اسٹیل استرا بلیڈ، کٹلری، اوزار وغیرہ کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔
مینگنیج کی کافی مقدار سٹینلیس سٹیل کی بہت سی ترکیبوں میں استعمال کی گئی ہے۔ مینگنیج اسٹیل میں ایک آسنیٹک ڈھانچہ کو محفوظ رکھتا ہے جیسا کہ نکل کرتا ہے، لیکن کم قیمت پر۔
سٹینلیس سٹیل میں اہم عناصر
سٹینلیس سٹیل یا سنکنرن مزاحم سٹیل دھاتی کھوٹ کی ایک قسم ہے جو مختلف شکلوں میں پائی جاتی ہے۔ یہ ہماری عملی ضروریات کو اتنی اچھی طرح سے پورا کرتا ہے کہ ہماری زندگی کے کسی بھی شعبے کو تلاش کرنا مشکل ہے، جہاں ہم اس قسم کے فولاد کا استعمال نہ کرتے ہوں۔ سٹینلیس سٹیل کے اہم اجزاء ہیں: لوہا، کرومیم، کاربن، نکل، مولبڈینم اور دیگر دھاتوں کی کم مقدار۔
ان میں دھاتیں شامل ہیں جیسے:
- نکل
- Molybdenum
- ٹائٹینیم
- تانبا
غیر دھاتی اضافے بھی کیے جاتے ہیں، جن میں اہم ہیں:
- کاربن
- نائٹروجن
کرومیم اور نکل:
کرومیم وہ عنصر ہے جو سٹینلیس سٹیل کو سٹینلیس بناتا ہے۔ یہ غیر فعال فلم کی تشکیل میں ضروری ہے۔ دیگر عناصر فلم کی تشکیل یا برقرار رکھنے میں کرومیم کی تاثیر کو متاثر کر سکتے ہیں، لیکن کوئی دوسرا عنصر بذات خود سٹینلیس سٹیل کی خصوصیات نہیں بنا سکتا۔
تقریباً 10.5% کرومیم پر، ایک کمزور فلم بنتی ہے اور ہلکے ماحول سے تحفظ فراہم کرے گی۔ کرومیم کو 17-20% تک بڑھانے سے، جو کہ آسٹینٹک سٹینلیس سٹیل کی قسم-300 سیریز میں عام ہے، غیر فعال فلم کی استحکام میں اضافہ ہوتا ہے۔ کرومیم کے مواد میں مزید اضافہ اضافی تحفظ فراہم کرے گا۔
علامت | عنصر |
ال | ایلومینیم |
سی | کاربن |
کروڑ | کرومیم |
کیو | تانبا |
فے | لوہا |
مو | Molybdenum |
Mn | مینگنیز |
ن | نائٹروجن |
نی | نکل |
پی | فاسفورس |
ایس | سلفر |
سی | سیلینیم |
ٹا | ٹینٹلم |
تی | ٹائٹینیم |
نکل سٹینلیس سٹیل کے آسٹینیٹک ڈھانچے (اناج یا کرسٹل ڈھانچے) کو مستحکم کرے گا اور میکانی خصوصیات اور ساخت کی خصوصیات کو بڑھا دے گا۔ 8-10% اور اس سے اوپر کا نکل کا مواد تناؤ کے سنکنرن کی وجہ سے دھات کے ٹوٹنے کے رجحان کو کم کرے گا۔ فلم کو نقصان پہنچنے کی صورت میں نکل دوبارہ دوبارہ منتقلی کو بھی فروغ دیتا ہے۔
مینگنیج:
مینگنیج، نکل کے ساتھ مل کر، نکل سے منسوب بہت سے افعال انجام دیتا ہے۔ یہ مینگنیج سلفائٹس بنانے کے لیے سٹینلیس سٹیل میں موجود گندھک کے ساتھ بھی تعامل کرے گا، جو کہ سنکنرن کے خلاف مزاحمت کو بڑھاتا ہے۔ نکل کے لیے مینگنیج کی جگہ لے کر، اور پھر اسے نائٹروجن کے ساتھ ملا کر، طاقت بھی بڑھ جاتی ہے۔
مولبڈینم:
مولبڈینم، کرومیم کے ساتھ مل کر، کلورائیڈ کی موجودگی میں غیر فعال فلم کو مستحکم کرنے میں بہت مؤثر ہے۔ یہ شگاف یا پٹنگ سنکنرن کو روکنے میں موثر ہے۔ مولبڈینم، کرومیم کے آگے، سٹینلیس سٹیل میں سنکنرن مزاحمت میں سب سے بڑا اضافہ فراہم کرتا ہے۔ ایڈسٹروم انڈسٹریز 316 سٹینلیس استعمال کرتی ہے کیونکہ اس میں 2-3% مولبڈینم ہوتا ہے، جو پانی میں کلورین ڈالنے پر تحفظ فراہم کرتا ہے۔
کاربن:
کاربن طاقت بڑھانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ مارٹینسیٹک گریڈ میں، کاربن کا اضافہ گرمی کے علاج کے ذریعے سخت ہونے میں سہولت فراہم کرتا ہے۔
نائٹروجن:
نائٹروجن کا استعمال سٹینلیس سٹیل کے آسٹینیٹک ڈھانچے کو مستحکم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، جو اس کی سنکنرن کے خلاف مزاحمت کو بڑھاتا ہے اور سٹیل کو مضبوط کرتا ہے۔ نائٹروجن کا استعمال molybdenum کے مواد کو 6% تک بڑھانا ممکن بناتا ہے، جو کلورائد ماحول میں سنکنرن مزاحمت کو بہتر بناتا ہے۔
ٹائٹینیم اور میوبیم:
ٹائٹینیم اور میوبیم سٹینلیس سٹیل کی حساسیت کو کم کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ جب سٹینلیس سٹیل کو حساس کیا جاتا ہے، تو انٹر گرانولر سنکنرن ہو سکتا ہے۔ یہ ٹھنڈک کے مرحلے کے دوران کروم کاربائڈز کی بارش کی وجہ سے ہوتا ہے جب حصوں کو ویلڈ کیا جاتا ہے۔ یہ کرومیم کے ویلڈ ایریا کو ختم کر دیتا ہے۔ کرومیم کے بغیر، غیر فعال فلم نہیں بن سکتی۔ ٹائٹینیم اور نیوبیم کاربائیڈز بنانے کے لیے کاربن کے ساتھ تعامل کرتے ہیں، کرومیم کو محلول میں چھوڑ دیتے ہیں تاکہ ایک غیر فعال فلم بن سکے۔
کاپر اور ایلومینیم:
کاپر اور ایلومینیم، ٹائٹینیم کے ساتھ، اس کی سختی کو تیز کرنے کے لیے سٹینلیس سٹیل میں شامل کیا جا سکتا ہے۔ سختی 900 سے 1150F کے درجہ حرارت پر بھگو کر حاصل کی جاتی ہے۔ یہ عناصر بلند درجہ حرارت پر بھیگنے کے عمل کے دوران ایک سخت انٹرمیٹالک مائکرو اسٹرکچر بناتے ہیں۔
سلفر اور سیلینیم:
سلفر اور سیلینیم کو آزادانہ طور پر مشین بنانے کے لیے 304 سٹینلیس میں شامل کیا جاتا ہے۔ یہ 303 یا 303SE سٹینلیس سٹیل بن جاتا ہے، جسے ایڈسٹروم انڈسٹریز ہاگ والوز، گری دار میوے اور ایسے حصے بنانے کے لیے استعمال کرتی ہے جو پینے کے پانی کے سامنے نہیں آتے۔
سٹینلیس سٹیل کی اقسام
AISI دوسروں کے درمیان درج ذیل درجات کی وضاحت کرتا ہے:
قسم 304 کے مقابلے میں کھارے پانی کے سنکنرن کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت میں اضافے کی وجہ سے اسے "میرین گریڈ" سٹینلیس سٹیل کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ SS316 اکثر نیوکلیئر ری پروسیسنگ پلانٹس کی تعمیر کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
304/304L سٹینلیس سٹیل
قسم 304 میں کم کاربن مواد کی وجہ سے 302 کے مقابلے میں قدرے کم طاقت ہے۔
316/316L سٹینلیس سٹیل
ٹائپ 316/316L سٹینلیس سٹیل ایک مولیبڈینم سٹیل ہے جو کلورائیڈز اور دیگر ہالائیڈز پر مشتمل محلول کے ذریعے پٹنگ کے خلاف بہتر مزاحمت رکھتا ہے۔
310S سٹینلیس سٹیل
310S سٹینلیس سٹیل 2000 ° F تک مستقل درجہ حرارت میں آکسیکرن کے خلاف بہترین مزاحمت رکھتا ہے۔
317L سٹینلیس سٹیل
317L ایک مولیبڈینم بیئرنگ آسٹینیٹک کرومیم نکل اسٹیل ہے جو ٹائپ 316 سے ملتا جلتا ہے، سوائے اس کے کہ 317L میں ملاوٹ کا مواد کچھ زیادہ ہے۔
321/321H سٹینلیس سٹیل
قسم 321 بنیادی قسم 304 ہے جس میں ٹائٹینیم کو کم از کم 5 گنا کاربن اور نائٹروجن مواد سے شامل کرکے تبدیل کیا گیا ہے۔
410 سٹینلیس سٹیل
ٹائپ 410 ایک مارٹینیٹک سٹینلیس سٹیل ہے جو مقناطیسی ہے، ہلکے ماحول میں سنکنرن کے خلاف مزاحمت کرتا ہے اور کافی اچھی لچک رکھتا ہے۔
DUPLEX 2205 (UNS S31803)
ڈوپلیکس 2205 (UNS S31803)، یا Avesta Sheffield 2205 ایک ferritic-austenitic سٹینلیس سٹیل ہے۔
سٹینلیس سٹیل کو بھی ان کے کرسٹل لائن کے ڈھانچے کے مطابق درجہ بندی کیا جاتا ہے:
- Austenitic سٹینلیس سٹیل سٹینلیس سٹیل کی کل پیداوار کا 70% سے زیادہ پر مشتمل ہے۔ ان میں زیادہ سے زیادہ 0.15% کاربن، کم از کم 16% کرومیم اور کافی نکل اور/یا مینگنیج ہوتا ہے تاکہ کرائیوجینک علاقے سے لے کر مرکب کے پگھلنے کے مقام تک تمام درجہ حرارت پر آسٹینیٹک ساخت کو برقرار رکھا جا سکے۔ ایک عام ساخت 18% کرومیم اور 10% نکل ہے، جسے عام طور پر 18/10 سٹینلیس کہا جاتا ہے اکثر فلیٹ ویئر میں استعمال ہوتا ہے۔ اسی طرح 18/0 اور 18/8 بھی دستیاب ہے۔ ¨Superaustenitic〃 سٹینلیس سٹیل، جیسے الائے AL-6XN اور 254SMO، زیادہ مولیبڈینم مواد (> 6%) اور نائٹروجن کے اضافے کی وجہ سے کلورائڈ پٹنگ اور کریوس سنکنرن کے خلاف زبردست مزاحمت کا مظاہرہ کرتے ہیں اور زیادہ نکل کا مواد شگاف مزاحمت کے لیے بہتر تناؤ کو یقینی بناتا ہے۔ 300 سے زیادہ سیریز۔ "Superaustenitic" اسٹیلز کے اعلی الائے مواد کا مطلب ہے کہ وہ خوفناک حد تک مہنگے ہیں اور اسی طرح کی کارکردگی عام طور پر بہت کم قیمت پر ڈوپلیکس اسٹیلز کے استعمال سے حاصل کی جاسکتی ہے۔
- فیریٹک سٹینلیس سٹیل انتہائی سنکنرن مزاحم ہوتے ہیں، لیکن آسٹینیٹک درجات سے کہیں کم پائیدار ہوتے ہیں اور گرمی کے علاج سے سخت نہیں ہو سکتے۔ ان میں 10.5% اور 27% کرومیم اور بہت کم نکل، اگر کوئی ہو تو۔ زیادہ تر مرکبات میں مولیبڈینم شامل ہے۔ کچھ، ایلومینیم یا ٹائٹینیم. عام فیریٹک گریڈز میں 18Cr-2Mo، 26Cr-1Mo، 29Cr-4Mo، اور 29Cr-4Mo-2Ni شامل ہیں۔
- Martensitic سٹینلیس سٹیل دیگر دو طبقوں کی طرح سنکنرن مزاحم نہیں ہیں، لیکن انتہائی مضبوط اور سخت ہونے کے ساتھ ساتھ انتہائی مشینی بھی ہیں، اور گرمی کے علاج سے سخت ہو سکتے ہیں۔ Martensitic سٹینلیس سٹیل میں کرومیم (12-14%)، molybdenum (0.2-1%)، کوئی نکل نہیں، اور تقریباً 0.1-1% کاربن ہوتا ہے (اس سے زیادہ سختی ہوتی ہے لیکن مواد کو تھوڑا سا مزید ٹوٹ جاتا ہے)۔ یہ بجھا ہوا اور مقناطیسی ہے۔ اسے "سیریز -00" اسٹیل کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔
- ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل میں آسٹنائٹ اور فیرائٹ کا مخلوط مائیکرو سٹرکچر ہوتا ہے، جس کا مقصد 50:50 کا مکس تیار کرنا ہوتا ہے حالانکہ تجارتی مرکب میں یہ مرکب 60:40 ہو سکتا ہے۔ ڈوپلیکس سٹیل نے آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے مقابلے میں مضبوطی کو بہتر بنایا ہے اور مقامی سنکنرن کے خلاف مزاحمت کو بھی بہتر بنایا ہے، خاص طور پر پٹنگ، کریائس سنکنرن اور کشیدگی کے سنکنرن کریکنگ۔ وہ اعلی کرومیم اور کم نکل کے مشمولات کی خصوصیات ہیں جو آسٹینٹک سٹینلیس سٹیل کے مقابلے میں ہیں۔
سٹینلیس سٹیل کی تاریخ
کچھ سنکنرن مزاحم لوہے کے نمونے قدیم سے زندہ ہیں۔ ایک مشہور (اور بہت بڑی) مثال دہلی کا لوہے کا ستون ہے، جسے کمارا گپتا اول کے حکم سے 400 عیسوی کے آس پاس کھڑا کیا گیا تھا۔ تاہم، سٹینلیس سٹیل کے برعکس، یہ نمونے اپنی پائیداری کا مرہون منت کرومیم پر نہیں، بلکہ ان میں فاسفورس کی مقدار زیادہ ہے۔ جو کہ سازگار مقامی موسمی حالات کے ساتھ مل کر لوہے کے آکسائیڈز اور فاسفیٹس کی ایک ٹھوس حفاظتی گزری ہوئی تہہ کی تشکیل کو فروغ دیتا ہے، بجائے اس کے کہ زیادہ تر لوہے کے کاموں پر تیار ہونے والی غیر حفاظتی، پھٹے ہوئے زنگ کی تہہ۔
لوہے-کرومیم مرکب کی سنکنرن مزاحمت کو پہلی بار 1821 میں فرانسیسی ماہر دھاتی پیئر برتھیئر نے تسلیم کیا، جس نے کچھ تیزابوں کے حملے کے خلاف ان کی مزاحمت کو نوٹ کیا اور کٹلری میں ان کے استعمال کا مشورہ دیا۔ تاہم، 19 ویں صدی کے ماہرینِ دھاتیں زیادہ تر جدید سٹینلیس سٹیل میں پائے جانے والے کم کاربن اور زیادہ کرومیم کے امتزاج کو پیدا کرنے سے قاصر تھے، اور وہ جو اعلیٰ کرومیم مرکبات پیدا کر سکتے تھے وہ عملی دلچسپی کے لیے بہت ٹوٹے ہوئے تھے۔
یہ صورت حال 1890 کی دہائی کے آخر میں بدل گئی، جب جرمنی کے ہانس گولڈسمٹ نے کاربن فری کرومیم پیدا کرنے کے لیے ایلومینتھرمک (تھرمائٹ) عمل تیار کیا۔ 19041911 کے سالوں میں، کئی محققین، خاص طور پر فرانس کے لیون گیلیٹ نے ایسے مرکب تیار کیے جنہیں آج سٹینلیس سٹیل سمجھا جائے گا۔ 1911 میں جرمنی کے فلپ مونارٹز نے کرومیم کے مواد اور ان مرکب دھاتوں کی سنکنرن مزاحمت کے درمیان تعلق کی اطلاع دی۔
شیفیلڈ، انگلینڈ میں براؤن-فرتھ ریسرچ لیبارٹری کے ہیری بریرلی کو عام طور پر سٹینلیس کے "موجد" کے طور پر جانا جاتا ہے۔
سٹیل 1913 میں، بندوق کے بیرل کے لیے کٹاؤ سے بچنے والے مرکب کی تلاش کے دوران، اس نے ایک مارٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے کھوٹ کو دریافت کیا اور اس کے بعد صنعتی بنایا۔ تاہم، جرمنی میں کروپ آئرن ورکس میں عصری طور پر اسی طرح کی صنعتی پیشرفت ہو رہی تھی، جہاں ایڈورڈ مورر اور بینو اسٹراس ایک آسٹینیٹک مرکب تیار کر رہے تھے (21% کرومیم، 7% نکل)، اور ریاستہائے متحدہ میں، جہاں کرسچن ڈینٹسیزن اور فریڈرک بیکٹ۔ ferritic سٹینلیس صنعتی کر رہے تھے.
براہ کرم نوٹ کریں کہ آپ کو ہمارے شائع کردہ دیگر تکنیکی مضامین میں دلچسپی ہو سکتی ہے:
پوسٹ ٹائم: جون-16-2022