धातु विज्ञान में, स्टेनलेस स्टील एक स्टील मिश्र धातु है जिसमें अन्य मिश्र धातु तत्वों के साथ या बिना कम से कम 10.5% क्रोमियम और द्रव्यमान द्वारा अधिकतम 1.2% कार्बन होता है।स्टेनलेस स्टील्स, जिन्हें फ्रेंच से इनॉक्स स्टील्स या इनॉक्स के रूप में भी जाना जाता है, इनॉक्सिडेबल (इनॉक्सिडाइज़ेबल) हैंइस्पात मिश्रजो अपने संक्षारण प्रतिरोध के लिए बहुत प्रसिद्ध हैं, जो क्रोमियम सामग्री बढ़ने के साथ बढ़ता है।संक्षारण प्रतिरोध को निकल और मोलिब्डेनम के अतिरिक्त द्वारा भी बढ़ाया जा सकता है।संक्षारक एजेंटों के रासायनिक प्रभावों के प्रति इन धातु मिश्र धातुओं का प्रतिरोध निष्क्रियता पर आधारित है।निष्क्रियता होने और स्थिर रहने के लिए, Fe-Cr मिश्र धातु में वजन के हिसाब से न्यूनतम क्रोमियम सामग्री लगभग 10.5% होनी चाहिए, जिसके ऊपर निष्क्रियता हो सकती है और नीचे असंभव है।क्रोमियम का उपयोग एक सख्त तत्व के रूप में किया जा सकता है और बेहतर यांत्रिक गुणों का उत्पादन करने के लिए इसे अक्सर निकेल जैसे सख्त तत्व के साथ उपयोग किया जाता है।

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील

जैसा कि उनके नाम से संकेत मिलता है, डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स दो मुख्य मिश्र धातु प्रकारों का एक संयोजन है।उनके पास ऑस्टेनाइट और फेराइट की मिश्रित सूक्ष्म संरचना होती है, जिसका उद्देश्य आमतौर पर 50/50 मिश्रण का उत्पादन करना होता है, हालांकि, वाणिज्यिक मिश्र धातुओं में, अनुपात 40/60 हो सकता है।उनका संक्षारण प्रतिरोध उनके ऑस्टेनिटिक समकक्षों के समान है, लेकिन उनका तनाव-संक्षारण प्रतिरोध (विशेष रूप से क्लोराइड तनाव संक्षारण क्रैकिंग के लिए), तन्य शक्ति, और उपज ताकत (ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की उपज शक्ति का लगभग दोगुना) आम तौर पर ऑस्टेनिटिक से बेहतर है ग्रेड.डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील में, कार्बन को बहुत कम स्तर (C<0.03%) पर रखा जाता है।क्रोमियम सामग्री 21.00 से 26.00% तक होती है, निकल सामग्री 3.50 से 8.00% तक होती है, और इन मिश्र धातुओं में मोलिब्डेनम (4.50% तक) हो सकता है।कठोरता और लचीलापन आम तौर पर ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक ग्रेड के बीच आते हैं।डुप्लेक्स ग्रेड को आमतौर पर उनके संक्षारण प्रतिरोध के आधार पर तीन उप-समूहों में विभाजित किया जाता है: लीन डुप्लेक्स, मानक डुप्लेक्स और सुपरडुप्लेक्स।मानक ऑस्टेनिटिक स्टील्स की तुलना में सुपरडुप्लेक्स स्टील्स ने सभी प्रकार के संक्षारण के लिए ताकत और प्रतिरोध बढ़ाया है।सामान्य उपयोगों में समुद्री अनुप्रयोग, पेट्रोकेमिकल संयंत्र, अलवणीकरण संयंत्र, हीट एक्सचेंजर्स और कागज बनाने का उद्योग शामिल हैं।आज, तेल और गैस उद्योग सबसे बड़ा उपयोगकर्ता है और इसने अधिक संक्षारण प्रतिरोधी ग्रेड पर जोर दिया है, जिससे सुपरडुप्लेक्स स्टील्स का विकास हुआ है।

संक्षारक एजेंटों के रासायनिक प्रभावों के प्रति स्टेनलेस स्टील का प्रतिरोध निष्क्रियता पर आधारित है।निष्क्रियता होने और स्थिर रहने के लिए, Fe-Cr मिश्र धातु में वजन के हिसाब से न्यूनतम क्रोमियम सामग्री लगभग 10.5% होनी चाहिए, जिसके ऊपर निष्क्रियता हो सकती है और नीचे असंभव है।क्रोमियम का उपयोग एक सख्त तत्व के रूप में किया जा सकता है और बेहतर यांत्रिक गुणों का उत्पादन करने के लिए इसे अक्सर निकेल जैसे सख्त तत्व के साथ उपयोग किया जाता है।

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स - एसएएफ 2205 - 1.4462

एक सामान्य डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील SAF 2205 (22Cr डुप्लेक्स (फेरिटिक-ऑस्टेनिटिक) स्टेनलेस स्टील के लिए सैंडविक के स्वामित्व वाला ट्रेडमार्क) है, जिसमें आमतौर पर 22% क्रोमियम और 5% निकल होता है।इसमें उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और उच्च शक्ति है, 2205 सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील है।SAF 2205 के अनुप्रयोग निम्नलिखित उद्योगों में हैं:

• परिवहन, भंडारण और रासायनिक प्रसंस्करण
• प्रसंस्करण उपकरण
• उच्च क्लोराइड और समुद्री वातावरण
• तेल और गैस की खोज
• कागज मशीनें

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील के गुण

भौतिक गुण गहन गुण हैं, जिसका अर्थ है कि वे द्रव्यमान की मात्रा से स्वतंत्र हैं और किसी भी समय सिस्टम के भीतर एक स्थान से दूसरे स्थान पर भिन्न हो सकते हैं।सामग्री विज्ञान में सामग्रियों की संरचना का अध्ययन करना और उन्हें उनके गुणों (यांत्रिक, विद्युत, आदि) से जोड़ना शामिल है।एक बार जब सामग्री वैज्ञानिक इस संरचना-संपत्ति सहसंबंध के बारे में जान लेते हैं, तो वे किसी दिए गए एप्लिकेशन में सामग्री के सापेक्ष प्रदर्शन का अध्ययन कर सकते हैं।किसी सामग्री की संरचना और इस प्रकार उसके गुणों के प्रमुख निर्धारक उसके घटक रासायनिक तत्व हैं और इसे अंतिम रूप में कैसे संसाधित किया गया है।

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील के यांत्रिक गुण

विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए सामग्रियों को अक्सर चुना जाता है क्योंकि उनमें यांत्रिक विशेषताओं का वांछनीय संयोजन होता है।संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए, भौतिक गुण महत्वपूर्ण हैं और इंजीनियरों को उन्हें ध्यान में रखना चाहिए।

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील की ताकत

सामग्री के यांत्रिकी में,किसी सामग्री की ताकतविफलता या प्लास्टिक विरूपण के बिना लागू भार को झेलने की इसकी क्षमता है।सामग्रियों की ताकत किसी सामग्री पर लागू बाहरी भार और परिणामी विरूपण या सामग्री आयामों में परिवर्तन के बीच संबंध पर विचार करती है।किसी सामग्री की ताकत बिना किसी विफलता या प्लास्टिक विरूपण के इस लागू भार को झेलने की क्षमता है।

अत्यंत सहनशक्ति

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील - SAF 2205 की अंतिम तन्यता ताकत 620 MPa है।

अत्यंत सहनशक्तिइंजीनियरिंग पर सबसे ज्यादा हैतनाव-तनाव वक्र.यह तनाव में किसी संरचना द्वारा बनाए गए अधिकतम तनाव से मेल खाता है।अंतिम तन्यता ताकत को अक्सर "तन्यता ताकत" या "परम" तक छोटा कर दिया जाता है।यदि इस तनाव को लागू किया जाता है और बनाए रखा जाता है, तो फ्रैक्चर हो जाएगा।अक्सर, यह मान उपज तनाव से काफी अधिक होता है (कुछ प्रकार की धातुओं के लिए उपज से 50 से 60 प्रतिशत अधिक)।जब एक नमनीय पदार्थ अपनी अंतिम शक्ति तक पहुँच जाता है, तो यह गर्दन काटने का अनुभव करता है जहाँ क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र स्थानीय रूप से कम हो जाता है।तनाव-तनाव वक्र में परम शक्ति से अधिक कोई तनाव नहीं होता है।यद्यपि विकृतियाँ बढ़ती रह सकती हैं, परम शक्ति प्राप्त करने के बाद तनाव आमतौर पर कम हो जाता है।यह एक गहन संपत्ति है;इसलिए, इसका मूल्य परीक्षण नमूने के आकार पर निर्भर नहीं करता है।हालाँकि, यह अन्य कारकों पर निर्भर करता है, जैसे नमूने की तैयारी, सतह दोषों की उपस्थिति या अन्यथा, और परीक्षण वातावरण और सामग्री का तापमान।अंतिम तन्यता ताकत एल्यूमीनियम के लिए 50 एमपीए से लेकर बहुत उच्च शक्ति वाले स्टील के लिए 3000 एमपीए तक होती है।

नम्य होने की क्षमता

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील - एसएएफ 2205 की उपज शक्ति 440 एमपीए है।

उपज बिंदुए पर बिंदु हैतनाव-तनाव वक्रयह लोचदार व्यवहार की सीमा और आरंभिक प्लास्टिक व्यवहार को इंगित करता है।उपज शक्ति या उपज तनाव वह भौतिक गुण है जिसे उस तनाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जिस पर कोई सामग्री प्लास्टिक रूप से विकृत होने लगती है।इसके विपरीत, उपज बिंदु वह बिंदु है जहां अरैखिक (लोचदार + प्लास्टिक) विरूपण शुरू होता है।उपज बिंदु से पहले, सामग्री प्रत्यास्थ रूप से विकृत हो जाएगी और लागू तनाव हटा दिए जाने पर अपने मूल आकार में वापस आ जाएगी।एक बार उपज बिंदु पार हो जाने पर, विरूपण का कुछ अंश स्थायी और गैर-प्रतिवर्ती होगा।कुछ स्टील्स और अन्य सामग्रियां एक ऐसा व्यवहार प्रदर्शित करती हैं जिसे उपज बिंदु घटना कहा जाता है।कम ताकत वाले एल्यूमीनियम के लिए उपज की ताकत 35 एमपीए से लेकर उच्च ताकत वाले स्टील के लिए 1400 एमपीए से अधिक हो सकती है।

यंग का प्रत्यास्थता मापांक

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील की यंग की लोच का मापांक - SAF 2205 200 GPa है।

यंग का लोच मापांकएक अक्षीय विरूपण के रैखिक लोच शासन में तन्य और संपीड़ित तनाव के लिए लोचदार मापांक है और आमतौर पर तन्य परीक्षणों द्वारा इसका मूल्यांकन किया जाता है।तनाव को सीमित करने तक, भार हटने पर शरीर अपने आयामों को पुनः प्राप्त करने में सक्षम होगा।लागू तनाव के कारण क्रिस्टल में परमाणु अपनी संतुलन स्थिति से हट जाते हैं, और सभीपरमाणुओंसमान मात्रा में विस्थापित होते हैं और अपनी सापेक्ष ज्यामिति बनाए रखते हैं।जब तनाव हटा दिया जाता है, तो सभी परमाणु अपनी मूल स्थिति में लौट आते हैं, और कोई स्थायी विरूपण नहीं होता है।के अनुसारहुक का नियम, तनाव तनाव (लोचदार क्षेत्र में) के समानुपाती होता है, और ढलान यंग मापांक है।यंग का मापांक तनाव द्वारा विभाजित अनुदैर्ध्य तनाव के बराबर है।

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील की कठोरता

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स की ब्रिनेल कठोरता - एसएएफ 2205 लगभग 217 एमपीए है।

पदार्थ विज्ञान में,कठोरतासतह के इंडेंटेशन (स्थानीयकृत प्लास्टिक विरूपण) और खरोंच को झेलने की क्षमता है।कठोरता शायद सबसे खराब परिभाषित सामग्री संपत्ति है क्योंकि यह खरोंच, घर्षण, इंडेंटेशन, या यहां तक ​​कि आकार देने या स्थानीयकृत प्लास्टिक विरूपण के प्रतिरोध का संकेत दे सकती है।इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से कठोरता महत्वपूर्ण है क्योंकि भाप, तेल और पानी द्वारा घर्षण या क्षरण से पहनने का प्रतिरोध आम तौर पर कठोरता के साथ बढ़ता है।

बैगन कठोरता परीक्षणकठोरता परीक्षण के लिए विकसित इंडेंटेशन कठोरता परीक्षणों में से एक है।ब्रिनेल परीक्षणों में, एक कठोर, गोलाकार इंडेंटर को एक विशिष्ट भार के तहत परीक्षण के लिए धातु की सतह में डाला जाता है।विशिष्ट परीक्षण 3,000 kgf (29.42 kN; 6,614 lbf) बल के साथ इंडेंटर के रूप में 10 मिमी (0.39 इंच) व्यास की कठोर स्टील की गेंद का उपयोग करता है।लोड को एक निर्दिष्ट समय (10 और 30 सेकंड के बीच) के लिए स्थिर बनाए रखा जाता है।नरम सामग्रियों के लिए, कम बल का उपयोग किया जाता है;कठोर सामग्रियों के लिए, स्टील की गेंद के स्थान पर टंगस्टन कार्बाइड की गेंद का उपयोग किया जाता है।

परीक्षण किसी सामग्री की कठोरता को मापने के लिए संख्यात्मक परिणाम प्रदान करता है, जिसे ब्रिनेल कठोरता संख्या - एचबी द्वारा व्यक्त किया जाता है।ब्रिनेल कठोरता संख्या को सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले परीक्षण मानकों (एएसटीएम ई10-14[2] और आईएसओ 6506-1:2005) द्वारा एचबीडब्ल्यू (कठोरता से एच, ब्रिनेल से बी, और इंडेंटर की सामग्री, टंगस्टन से डब्ल्यू) के रूप में नामित किया गया है। (वुल्फ्राम) कार्बाइड)।पूर्व मानकों में, एचबी या एचबीएस का उपयोग स्टील इंडेंटर्स के साथ किए गए माप को संदर्भित करने के लिए किया जाता था।

ब्रिनेल कठोरता संख्या (एचबी) इंडेंटेशन के सतह क्षेत्र से विभाजित भार है।इंप्रेशन का व्यास एक सुपरइम्पोज़्ड स्केल वाले माइक्रोस्कोप से मापा जाता है।ब्रिनेल कठोरता संख्या की गणना समीकरण से की जाती है:

आम उपयोग में विभिन्न परीक्षण विधियाँ हैं (जैसे, ब्रिनेल,नूप,विकर्स, औररॉकवेल).ऐसी तालिकाएँ उपलब्ध हैं जो विभिन्न परीक्षण विधियों से कठोरता संख्याओं को सहसंबंधित करती हैं जहाँ सहसंबंध लागू होता है।सभी पैमानों में, उच्च कठोरता संख्या एक कठोर धातु का प्रतिनिधित्व करती है।

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील के थर्मल गुण

सामग्रियों के थर्मल गुण, उनमें होने वाले परिवर्तनों के प्रति सामग्रियों की प्रतिक्रिया को संदर्भित करते हैंतापमानऔर का अनुप्रयोगगर्मी.जैसे कोई ठोस अवशोषित कर लेता हैऊर्जाऊष्मा के रूप में इसका तापमान बढ़ता है और इसका आकार बढ़ता है।लेकिन विभिन्न सामग्रियां ऊष्मा के अनुप्रयोग पर अलग-अलग तरह से प्रतिक्रिया करती हैं।

ताप की गुंजाइश,थर्मल विस्तार, औरऊष्मीय चालकताठोस पदार्थों के व्यावहारिक उपयोग में अक्सर महत्वपूर्ण होते हैं।

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील का पिघलने बिंदु

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील - SAF 2205 स्टील का गलनांक लगभग 1450°C होता है।

सामान्य तौर पर, पिघलना किसी पदार्थ का ठोस से तरल चरण में चरण परिवर्तन है।गलनांककिसी पदार्थ का वह तापमान होता है जिस पर यह चरण परिवर्तन होता है।गलनांक उस स्थिति को भी परिभाषित करता है जहां ठोस और तरल संतुलन में मौजूद हो सकते हैं।

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील की तापीय चालकता

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स - SAF 2205 की तापीय चालकता 19 W/(m. K) है।

ठोस पदार्थ की ऊष्मा स्थानांतरण विशेषताओं को एक गुण द्वारा मापा जाता है जिसे कहा जाता हैऊष्मीय चालकता, k (या λ), W/mK में मापा जाता है यह किसी पदार्थ की सामग्री के माध्यम से गर्मी स्थानांतरित करने की क्षमता को मापता हैप्रवाहकत्त्व.ध्यान दें किफूरियर का नियमयह सभी पदार्थों पर लागू होता है, चाहे उनकी अवस्था (ठोस, तरल या गैस) कुछ भी हो।इसलिए, इसे तरल पदार्थ और गैसों के लिए भी परिभाषित किया गया है।

ऊष्मीय चालकताअधिकांश तरल और ठोस पदार्थों का तापमान तापमान पर निर्भर करता है, और वाष्प के लिए, यह दबाव पर भी निर्भर करता है।सामान्य रूप में:

अधिकांश सामग्रियां लगभग सजातीय हैं, इसलिए हम आमतौर पर k = k (T) लिख सकते हैं।इसी तरह की परिभाषाएँ y- और z-दिशाओं (ky, kz) में तापीय चालकता से जुड़ी हैं, लेकिन एक आइसोट्रोपिक सामग्री के लिए, तापीय चालकता स्थानांतरण की दिशा से स्वतंत्र है, kx = ky = kz = k।