डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील का अवलोकन
सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील, अपनी असाधारण रूप से बेहतर संक्षारण-प्रतिरोधी गुणों के कारण मानक डुप्लेक्स ग्रेड से भिन्न है। यह एक उच्च मिश्रित पदार्थ है जिसमें क्रोमियम (Cr) और मोलिब्डेनम (Mo) जैसे संक्षारण-रोधी तत्वों की उच्च सांद्रता होती है। प्राथमिक सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील ग्रेड, S32750 में 28.0% तक क्रोमियम, 3.5% मोलिब्डेनम और 8.0% निकेल (Ni) होता है। ये घटक अम्ल, क्लोराइड और संक्षारक विलयनों सहित संक्षारक पदार्थों के प्रति असाधारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं।
सामान्यतः, सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील, डुप्लेक्स ग्रेड के स्थापित लाभों को उन्नत रासायनिक स्थिरता के साथ और भी बेहतर बनाता है। यह इसे पेट्रोकेमिकल क्षेत्र में महत्वपूर्ण घटकों, जैसे कि हीट एक्सचेंजर, बॉयलर और प्रेशर वेसल उपकरण के निर्माण के लिए एक आदर्श ग्रेड बनाता है।
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील के यांत्रिक गुण
| ग्रेड | ASTM A789 ग्रेड S32520 ऊष्मा-उपचारित | ASTM A790 ग्रेड S31803 ऊष्मा-उपचारित | ASTM A790 ग्रेड S32304 ऊष्मा-उपचारित | ASTM A815 ग्रेड S32550 ऊष्मा-उपचारित | ASTM A815 ग्रेड S32205 ऊष्मा-उपचारित |
| प्रत्यास्थ मापांक | 200 जीपीए | 200 जीपीए | 200 जीपीए | 200 जीपीए | 200 जीपीए |
| विस्तार | 25% | 25% | 25% | 15% | 20% |
| तन्यता ताकत | 770 एमपीए | 620 एमपीए | 600 एमपीए | 800 एमपीए | 655 एमपीए |
| ब्रिनेल कठोरता | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
| नम्य होने की क्षमता | 550 एमपीए | 450 एमपीए | 400 एमपीए | 550 एमपीए | 450 एमपीए |
| तापीय विस्तार गुणांक | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
| विशिष्ट गर्मी की क्षमता | 440 – 502 जूल/(किग्रा·किलोग्राम) | 440 – 502 जूल/(किग्रा·किलोग्राम) | 440 – 502 जूल/(किग्रा·किलोग्राम) | 440 – 502 जूल/(किग्रा·किलोग्राम) | 440 – 502 जूल/(किग्रा·किलोग्राम) |
| ऊष्मीय चालकता | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) |
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील का वर्गीकरण
पहला प्रकार कम मिश्रधातु वाला है, जिसका प्रतिनिधि ग्रेड UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N) है। इस इस्पात में मोलिब्डेनम नहीं होता है और इसका PREN मान 24-25 है। तनाव संक्षारण प्रतिरोध में इसे AISI304 या 316 के स्थान पर उपयोग किया जा सकता है।
दूसरा प्रकार मध्यम मिश्र धातु प्रकार का है, प्रतिनिधि ब्रांड UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N) है, PREN मान 32-33 है, और इसका संक्षारण प्रतिरोध AISI 316L और 6% Mo+N ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के बीच है।
तीसरा प्रकार उच्च मिश्रधातु प्रकार का होता है, जिसमें आमतौर पर 25% क्रोमियम, मोलिब्डेनम और नाइट्रोजन होता है, और कुछ में तांबा और टंगस्टन भी होते हैं। मानक ग्रेड UNSS32550 (25% क्रोमियम-6% नाइट्रोजन-3% मोलिब्डेनम-2% कॉपर-0.2% नाइट्रोजन) का PREN मान 38-39 होता है, और इस प्रकार के स्टील का संक्षारण प्रतिरोध 22% क्रोमियम वाले डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील से अधिक होता है।
चौथा प्रकार सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील है, जिसमें मोलिब्डेनम और नाइट्रोजन की मात्रा अधिक होती है। इसका मानक ग्रेड UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N) है, और कुछ में टंगस्टन और तांबा भी होता है। इसका PREN मान 40 से अधिक होता है, जो इसे कठोर परिस्थितियों में उपयोग करने योग्य बनाता है। इसमें संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक गुणधर्म उत्कृष्ट होते हैं, जो सुपर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के तुलनीय हैं।
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील के लाभ
जैसा कि ऊपर बताया गया है, डुप्लेक्स स्टील आमतौर पर अपनी सूक्ष्म संरचना में पाए जाने वाले अलग-अलग स्टील प्रकारों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करता है। दूसरे शब्दों में कहें तो, ऑस्टेनाइट और फेराइट तत्वों से प्राप्त सकारात्मक गुणों का संयोजन विभिन्न उत्पादन स्थितियों के लिए एक बेहतर समग्र समाधान प्रदान करता है।
l संक्षारणरोधी गुण – डुप्लेक्स मिश्र धातुओं के संक्षारण प्रतिरोध पर मोलिब्डेनम, क्रोमियम और नाइट्रोजन का प्रभाव अत्यंत महत्वपूर्ण है। कई डुप्लेक्स मिश्र धातुएं 304 और 316 सहित लोकप्रिय ऑस्टेनिटिक ग्रेड के संक्षारणरोधी प्रदर्शन के बराबर या उससे भी बेहतर प्रदर्शन कर सकती हैं। ये विशेष रूप से दरार और गड्ढों वाले संक्षारण के विरुद्ध प्रभावी हैं।
तनाव संक्षारण दरार (SSC) कई वायुमंडलीय कारकों के परिणामस्वरूप होती है, जिनमें तापमान और आर्द्रता सबसे प्रमुख हैं। तन्यता तनाव इस समस्या को और बढ़ा देता है। सामान्य ऑस्टेनिटिक ग्रेड तनाव संक्षारण दरार के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं, जबकि डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील ऐसा नहीं है।
कठोरता – डुप्लेक्स लौहयुक्त इस्पात की तुलना में अधिक कठोर होता है – यहां तक कि कम तापमान पर भी, हालांकि इस पहलू में यह वास्तव में ऑस्टेनिटिक ग्रेड के प्रदर्शन से मेल नहीं खाता है।
l मजबूती – डुप्लेक्स मिश्रधातुएं ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक दोनों संरचनाओं की तुलना में 2 गुना तक मजबूत हो सकती हैं। उच्च मजबूती का अर्थ है कि कम मोटाई होने पर भी धातु स्थिर रहती है, जो वजन घटाने के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
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