स्टील के प्रकार - स्टील का वर्गीकरण

स्टील क्या है?
स्टील लोहे का एक मिश्रधातु है और प्रमुख (मुख्य) मिश्रधातु तत्व कार्बन है। हालाँकि, इस परिभाषा में कुछ अपवाद हैं जैसे इंटरस्टिशियल-फ्री (आईएफ) स्टील्स और टाइप 409 फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स, जिसमें कार्बन को अशुद्धता माना जाता है।

मिश्र धातु क्या है?
जब विभिन्न तत्वों को आधार तत्व में कम मात्रा में मिलाया जाता है, तो परिणामी उत्पाद को आधार तत्व का मिश्रधातु कहा जाता है। अतः स्टील लोहे का एक मिश्रधातु है क्योंकि स्टील में लोहा आधार तत्व (मुख्य घटक) है और प्रमुख मिश्रधातु तत्व कार्बन है। स्टील के विभिन्न ग्रेड (या प्रकार) का उत्पादन करने के लिए कुछ अन्य तत्व जैसे मैंगनीज, सिलिकॉन, निकल, क्रोमियम, मोलिब्डेनम, वैनेडियम, टाइटेनियम, नाइओबियम, एल्यूमिनियम इत्यादि को भी अलग-अलग मात्रा में जोड़ा जाता है।

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स्टील के विभिन्न प्रकार क्या हैं?
रासायनिक संरचना के आधार पर, स्टील को चार (04) मूल प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
● कार्बन स्टील
● स्टेनलेस स्टील
● मिश्र धातु इस्पात
● टूल स्टील

1. कार्बन स्टील:
कार्बन स्टील उद्योगों में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला स्टील है और कुल स्टील उत्पादन का 90% से अधिक हिस्सा है। कार्बन सामग्री के आधार पर, कार्बन स्टील्स को तीन समूहों में वर्गीकृत किया गया है।
● कम कार्बन स्टील/माइल्ड स्टील
● मध्यम कार्बन स्टील
● उच्च कार्बन स्टील
कार्बन सामग्री नीचे दी गई तालिका में दी गई है:

नहीं।	कार्बन स्टील का प्रकार	कार्बन का प्रतिशत
1	लो कार्बन स्टील/माइल्ड स्टील	0.25% तक
2	मध्यम कार्बन स्टील	0.25% से 0.60%
3	उच्च कार्बन स्टील	0.60% से 1.5%

2. स्टेनलेस स्टील:
स्टेनलेस स्टील एक मिश्र धातु इस्पात है जिसमें 10.5% क्रोमियम (न्यूनतम) होता है। इसकी सतह पर Cr2O3 की बहुत पतली परत बनने के कारण स्टेनलेस स्टील संक्षारण प्रतिरोधी गुण प्रदर्शित करता है। इस परत को निष्क्रिय परत के नाम से भी जाना जाता है। क्रोमियम की मात्रा बढ़ाने से सामग्री का संक्षारण प्रतिरोध और बढ़ जाएगा। वांछित (या बेहतर) गुण प्रदान करने के लिए क्रोमियम के अलावा, निकल और मोलिब्डेनम भी मिलाया जाता है। स्टेनलेस स्टील में कार्बन, सिलिकॉन और मैंगनीज की भी अलग-अलग मात्रा होती है।

स्टेनलेस स्टील्स को आगे इस प्रकार वर्गीकृत किया गया है;
1. फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स
2. मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील्स
3. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स
4. डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स
5. वर्षा-सख्त (पीएच) स्टेनलेस स्टील्स

● फेरिटिक स्टेनलेस स्टील: फेरिटिक स्टील में बॉडी-केंद्रित क्यूबिक क्रिस्टल संरचनाओं (बीसीसी) के साथ आयरन-क्रोमियम मिश्र धातु शामिल होती है। ये आम तौर पर चुंबकीय होते हैं और इन्हें गर्मी उपचार द्वारा कठोर नहीं किया जा सकता है लेकिन ठंडे काम से इन्हें मजबूत किया जा सकता है।
● ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील: ऑस्टेनिटिक स्टील सबसे अधिक संक्षारण प्रतिरोधी होते हैं। यह गैर-चुंबकीय और गैर-गर्मी-उपचार योग्य है। आम तौर पर, ऑस्टेनिटिक स्टील्स अत्यधिक वेल्ड करने योग्य होते हैं।
● मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील: मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील बेहद मजबूत और सख्त होते हैं लेकिन अन्य दो वर्गों की तरह संक्षारण प्रतिरोधी नहीं होते हैं। ये स्टील्स अत्यधिक मशीनीकरण योग्य, चुंबकीय और गर्मी-उपचार योग्य हैं।
● डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील: डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील में दो चरण का माइक्रोस्ट्रक्चर होता है जिसमें फेरिटिक और ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील (यानी फेराइट + ऑस्टेनाइट) के दाने होते हैं। डुप्लेक्स स्टील्स ऑस्टेनिटिक या फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स से लगभग दोगुना मजबूत होते हैं।
● वर्षा-कठोरीकरण (पीएच) स्टेनलेस स्टील: वर्षा-कठोरीकरण (पीएच) स्टेनलेस स्टील में वर्षा सख्त होने के कारण अल्ट्रा उच्च शक्ति होती है।

3. मिश्र धातु इस्पात
मिश्र धातु इस्पात में, वेल्डेबिलिटी, लचीलापन, मशीनेबिलिटी, ताकत, कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध इत्यादि जैसे वांछित (बेहतर) गुणों को प्राप्त करने के लिए, मिश्र धातु तत्वों के अलग-अलग अनुपात का उपयोग किया जाता है। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले कुछ मिश्र धातु तत्व और उनके प्रभाव इस प्रकार हैं;
● मैंगनीज - ताकत और कठोरता बढ़ाता है, लचीलापन और वेल्डेबिलिटी कम करता है।
● सिलिकॉन - स्टील बनाने की प्रक्रिया में डीऑक्सीडाइज़र के रूप में उपयोग किया जाता है।
● फॉस्फोरस - ताकत और कठोरता को बढ़ाता है और स्टील की लचीलापन और पायदान प्रभाव कठोरता को कम करता है।
● सल्फर - लचीलापन, नॉच प्रभाव कठोरता और वेल्डेबिलिटी को कम करता है। सल्फाइड समावेशन के रूप में पाया जाता है।
● तांबा - संक्षारण प्रतिरोध में सुधार।
● निकेल - स्टील्स की कठोरता और प्रभाव शक्ति को बढ़ाता है।
● मोलिब्डेनम - कठोरता को बढ़ाता है और कम-मिश्र धातु स्टील्स के रेंगने के प्रतिरोध को बढ़ाता है।

4. टूल स्टील
टूल स्टील्स में उच्च कार्बन सामग्री (0.5% से 1.5%) होती है। उच्च कार्बन सामग्री उच्च कठोरता और ताकत प्रदान करती है। इन स्टील्स का उपयोग ज्यादातर उपकरण और डाई बनाने के लिए किया जाता है। टूल स्टील में धातु की गर्मी और पहनने के प्रतिरोध और स्थायित्व को बढ़ाने के लिए विभिन्न मात्रा में टंगस्टन, कोबाल्ट, मोलिब्डेनम और वैनेडियम होते हैं। यह उपकरण स्टील्स को काटने और ड्रिलिंग उपकरण के रूप में उपयोग के लिए बहुत आदर्श बनाता है।

 

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