સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો ઇતિહાસ

સ્ટેનલેસ સ્ટીલ શું છે?

'સ્ટેઈનલેસ' એ કટલરી એપ્લીકેશન માટે આ સ્ટીલ્સના વિકાસની શરૂઆતમાં પ્રચલિત શબ્દ છે.તે આ સ્ટીલ્સ માટે સામાન્ય નામ તરીકે અપનાવવામાં આવ્યું હતું અને હવે તે કાટ અથવા ઓક્સિડેશન પ્રતિરોધક એપ્લિકેશન માટે સ્ટીલના પ્રકારો અને ગ્રેડની વિશાળ શ્રેણીને આવરી લે છે.
સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ઓછામાં ઓછા 10.5% ક્રોમિયમ સાથે આયર્ન એલોય છે.અન્ય એલોયિંગ તત્વો તેમની રચના અને ગુણધર્મોને વધારવા માટે ઉમેરવામાં આવે છે જેમ કે ફોર્મેબિલિટી, તાકાત અને ક્રાયોજેનિક ટફનેસ.
આ સ્ફટિક માળખું નીચા તાપમાને આવા સ્ટીલ્સને બિન-ચુંબકીય અને ઓછા બરડ બનાવે છે.ઉચ્ચ કઠિનતા અને શક્તિ માટે, કાર્બન ઉમેરવામાં આવે છે.જ્યારે પર્યાપ્ત હીટ ટ્રીટમેન્ટને આધીન હોય ત્યારે આ સ્ટીલ્સનો ઉપયોગ રેઝર બ્લેડ, કટલરી, ટૂલ્સ વગેરે તરીકે થાય છે.
સ્ટેનલેસ સ્ટીલની ઘણી રચનાઓમાં નોંધપાત્ર માત્રામાં મેંગેનીઝનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.નિકલની જેમ મેંગેનીઝ સ્ટીલમાં ઓસ્ટેનિટીક માળખું સાચવે છે, પરંતુ ઓછા ખર્ચે.

સ્ટેનલેસ સ્ટીલના મુખ્ય ઘટકો

સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અથવા કાટ-પ્રતિરોધક સ્ટીલ એ એક પ્રકારનું ધાતુ મિશ્રધાતુ છે જે વિવિધ સ્વરૂપોમાં જોવા મળે છે.તે આપણી વ્યવહારિક જરૂરિયાતોને એટલી સારી રીતે પૂરી કરે છે કે આપણા જીવનના કોઈપણ ક્ષેત્રને શોધવાનું મુશ્કેલ છે, જ્યાં આપણે આ પ્રકારના સ્ટીલનો ઉપયોગ કરતા નથી.સ્ટેનલેસ સ્ટીલના મુખ્ય ઘટકો છે: આયર્ન, ક્રોમિયમ, કાર્બન, નિકલ, મોલીબડેનમ અને અન્ય ધાતુઓની ઓછી માત્રા.

સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં તત્વો - સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો ઇતિહાસ

આમાં ધાતુઓનો સમાવેશ થાય છે જેમ કે:

  • નિકલ
  • મોલિબ્ડેનમ
  • ટાઇટેનિયમ
  • કોપર

બિન-ધાતુ ઉમેરણો પણ કરવામાં આવે છે, જેમાં મુખ્ય છે:

  • કાર્બન
  • નાઈટ્રોજન
ક્રોમિયમ અને નિકલ:

ક્રોમિયમ એ તત્વ છે જે સ્ટેનલેસ સ્ટીલને સ્ટેનલેસ બનાવે છે.નિષ્ક્રિય ફિલ્મ બનાવવા માટે તે જરૂરી છે.અન્ય તત્ત્વો ફિલ્મની રચના અથવા જાળવણીમાં ક્રોમિયમની અસરકારકતાને પ્રભાવિત કરી શકે છે, પરંતુ અન્ય કોઈ તત્વ સ્ટેનલેસ સ્ટીલના ગુણો જાતે બનાવી શકતા નથી.

લગભગ 10.5% ક્રોમિયમ પર, એક નબળી ફિલ્મ રચાય છે અને તે હળવા વાતાવરણીય રક્ષણ પૂરું પાડશે.ક્રોમિયમને 17-20% સુધી વધારીને, જે ઑસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સની ટાઇપ-300 શ્રેણીમાં લાક્ષણિક છે, નિષ્ક્રિય ફિલ્મની સ્થિરતા વધે છે.ક્રોમિયમ સામગ્રીમાં વધુ વધારો વધારાની સુરક્ષા પ્રદાન કરશે.

પ્રતીક

તત્વ

અલ એલ્યુમિનિયમ
સી કાર્બન
ક્ર ક્રોમિયમ
કુ કોપર
ફે લોખંડ
મો મોલિબ્ડેનમ
Mn મેંગેનીઝ
એન નાઈટ્રોજન
ની નિકલ
પી ફોસ્ફરસ
એસ સલ્ફર
સે સેલેનિયમ
તા ટેન્ટેલમ
ટી ટાઇટેનિયમ

નિકલ સ્ટેનલેસ સ્ટીલના ઓસ્ટેનિટીક માળખું (અનાજ અથવા સ્ફટિક માળખું) ને સ્થિર કરશે અને યાંત્રિક ગુણધર્મો અને ફેબ્રિકેશન લાક્ષણિકતાઓને વધારશે.8-10% અને તેથી વધુની નિકલ સામગ્રી તાણના કાટને કારણે ધાતુના તિરાડની વૃત્તિને ઘટાડે છે.જો ફિલ્મને નુકસાન થયું હોય તો નિકલ રિપેસિવેશનને પણ પ્રોત્સાહન આપે છે.

મેંગેનીઝ:

મેંગેનીઝ, નિકલ સાથે જોડાણમાં, નિકલને આભારી ઘણા કાર્યો કરે છે.તે મેંગેનીઝ સલ્ફાઇટ્સ બનાવવા માટે સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં રહેલા સલ્ફર સાથે પણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરશે, જે કાટ લાગવા સામે પ્રતિકાર વધારે છે.નિકલ માટે મેંગેનીઝને બદલીને, અને પછી તેને નાઇટ્રોજન સાથે જોડીને, શક્તિ પણ વધે છે.

મોલીબડેનમ:

મોલિબડેનમ, ક્રોમિયમ સાથે સંયોજનમાં, ક્લોરાઇડ્સની હાજરીમાં નિષ્ક્રિય ફિલ્મને સ્થિર કરવામાં ખૂબ અસરકારક છે.તે તિરાડ અથવા ખાડાના કાટને રોકવામાં અસરકારક છે.મોલિબડેનમ, ક્રોમિયમની બાજુમાં, સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં કાટ પ્રતિકારમાં સૌથી મોટો વધારો પૂરો પાડે છે.એડસ્ટ્રોમ ઇન્ડસ્ટ્રીઝ 316 સ્ટેનલેસનો ઉપયોગ કરે છે કારણ કે તેમાં 2-3% મોલીબડેનમ હોય છે, જે પાણીમાં ક્લોરિન ઉમેરવામાં આવે ત્યારે રક્ષણ આપે છે.

કાર્બન:

કાર્બનનો ઉપયોગ તાકાત વધારવા માટે થાય છે.માર્ટેન્સિટિક ગ્રેડમાં, કાર્બનનો ઉમેરો ગરમી-સારવાર દ્વારા સખ્તાઇની સુવિધા આપે છે.

નાઈટ્રોજન:

નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ સ્ટેનલેસ સ્ટીલના ઓસ્ટેનિટીક બંધારણને સ્થિર કરવા માટે થાય છે, જે કાટ લાગવા માટે તેના પ્રતિકારને વધારે છે અને સ્ટીલને મજબૂત બનાવે છે.નાઇટ્રોજનના ઉપયોગથી મોલીબડેનમની સામગ્રીને 6% સુધી વધારવાનું શક્ય બને છે, જે ક્લોરાઇડ વાતાવરણમાં કાટ પ્રતિકાર સુધારે છે.

ટાઇટેનિયમ અને મિઓબિયમ:

ટાઇટેનિયમ અને મિઓબિયમનો ઉપયોગ સ્ટેનલેસ સ્ટીલના સંવેદનાને ઘટાડવા માટે થાય છે.જ્યારે સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલને સંવેદી કરવામાં આવે છે, ત્યારે આંતર-ગ્રાન્યુલર કાટ થઈ શકે છે.જ્યારે ભાગોને વેલ્ડ કરવામાં આવે છે ત્યારે ઠંડકના તબક્કા દરમિયાન ક્રોમ કાર્બાઇડના વરસાદને કારણે આ થાય છે.આ ક્રોમિયમના વેલ્ડ વિસ્તારને ક્ષીણ કરે છે.ક્રોમિયમ વિના, નિષ્ક્રિય ફિલ્મ બની શકતી નથી.ટાઇટેનિયમ અને નિઓબિયમ કાર્બાઇડ બનાવવા માટે કાર્બન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ક્રોમિયમને ઉકેલમાં છોડી દે છે જેથી નિષ્ક્રિય ફિલ્મ બની શકે.

કોપર અને એલ્યુમિનિયમ:

તાંબુ અને એલ્યુમિનિયમ, ટાઇટેનિયમ સાથે, સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં ઉમેરી શકાય છે જેથી તે સખત થઈ શકે.900 થી 1150F ના તાપમાને પલાળીને સખતતા પ્રાપ્ત થાય છે.આ તત્વો એલિવેટેડ તાપમાને પલાળવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન સખત ઇન્ટરમેટાલિક માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર બનાવે છે.

સલ્ફર અને સેલેનિયમ:

સલ્ફર અને સેલેનિયમને 304 સ્ટેનલેસમાં ઉમેરવામાં આવે છે જેથી તેને મુક્તપણે મશીન બનાવવામાં આવે.આ 303 અથવા 303SE સ્ટેનલેસ સ્ટીલ બને છે, જેનો ઉપયોગ એડસ્ટ્રોમ ઇન્ડસ્ટ્રીઝ દ્વારા હોગ વાલ્વ, બદામ અને પીવાના પાણીના સંપર્કમાં ન આવતાં ભાગો બનાવવા માટે થાય છે.

સ્ટેનલેસ સ્ટીલના પ્રકાર

AISI અન્ય લોકોમાં નીચેના ગ્રેડને વ્યાખ્યાયિત કરે છે:

પ્રકાર 304 ની તુલનામાં ખારા પાણીના કાટને પ્રતિકાર કરવાની તેની ક્ષમતામાં વધારો થવાને કારણે તેને "મરીન ગ્રેડ" સ્ટેનલેસ સ્ટીલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. SS316 નો ઉપયોગ મોટાભાગે પરમાણુ રિપ્રોસેસિંગ પ્લાન્ટ બનાવવા માટે થાય છે.

304/304L સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ

પ્રકાર 304 તેની ઓછી કાર્બન સામગ્રીને કારણે 302 કરતા થોડી ઓછી તાકાત ધરાવે છે.

316/316L સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ

પ્રકાર 316/316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ એ મોલિબડેનમ સ્ટીલ છે જે ક્લોરાઇડ્સ અને અન્ય હલાઇડ્સ ધરાવતા ઉકેલો દ્વારા પિટિંગ માટે સુધારેલ પ્રતિકાર ધરાવે છે.

310S સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ

310S સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 2000°F સુધી સતત તાપમાનમાં ઓક્સિડેશન માટે ઉત્તમ પ્રતિકાર ધરાવે છે.

317L સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ

317L એ પ્રકાર 316 જેવું જ મોલીબડેનમ બેરિંગ ઓસ્ટેનિટીક ક્રોમિયમ નિકલ સ્ટીલ છે, સિવાય કે 317L માં મિશ્ર ધાતુનું પ્રમાણ થોડું વધારે છે.

321/321H સ્ટેનલેસ સ્ટીલ

પ્રકાર 321 એ મૂળભૂત પ્રકાર 304 છે જે કાર્બન વત્તા નાઇટ્રોજનની સામગ્રીના ઓછામાં ઓછા 5 ગણા પ્રમાણમાં ટાઇટેનિયમ ઉમેરીને સુધારેલ છે.

410 સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ

પ્રકાર 410 એ માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ છે જે ચુંબકીય છે, હળવા વાતાવરણમાં કાટનો પ્રતિકાર કરે છે અને તે એકદમ સારી નમ્રતા ધરાવે છે.

ડુપ્લેક્સ 2205 (UNS S31803)

ડુપ્લેક્સ 2205 (UNS S31803), અથવા Avesta Sheffield 2205 એ ફેરીટિક-ઓસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ છે.

સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ પણ તેમની સ્ફટિકીય રચના દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
  • કુલ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ઉત્પાદનના 70% થી વધુ ઓસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સનો સમાવેશ થાય છે.તેમાં મહત્તમ 0.15% કાર્બન, ઓછામાં ઓછું 16% ક્રોમિયમ અને પૂરતા પ્રમાણમાં નિકલ અને/અથવા મેંગેનીઝ હોય છે જે ક્રાયોજેનિક પ્રદેશથી એલોયના ગલનબિંદુ સુધીના તમામ તાપમાને ઓસ્ટેનિટિક માળખું જાળવી રાખે છે.એક લાક્ષણિક રચના 18% ક્રોમિયમ અને 10% નિકલ છે, જે સામાન્ય રીતે 18/10 સ્ટેનલેસ તરીકે ઓળખાય છે તેનો ઉપયોગ ફ્લેટવેરમાં થાય છે.તેવી જ રીતે 18/0 અને 18/8 પણ ઉપલબ્ધ છે.¨Superaustenitic〃 સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ, જેમ કે એલોય AL-6XN અને 254SMO, ઉચ્ચ મોલિબ્ડેનમ સામગ્રીઓ (>6%) અને નાઇટ્રોજન ઉમેરાને કારણે ક્લોરાઇડ પિટિંગ અને તિરાડના કાટ સામે ઉત્તમ પ્રતિકાર દર્શાવે છે અને ઉચ્ચ નિકલ સામગ્રી ક્રેક-રોઝિસ્ટન્સ તણાવને વધુ સારી રીતે સુનિશ્ચિત કરે છે. 300 થી વધુ શ્રેણી."સુપરાઉસ્ટેનિટિક" સ્ટીલ્સની ઉચ્ચ એલોય સામગ્રીનો અર્થ એ છે કે તે ભયંકર રીતે ખર્ચાળ છે અને સમાન કામગીરી સામાન્ય રીતે ડુપ્લેક્સ સ્ટીલ્સનો ઉપયોગ કરીને ઘણી ઓછી કિંમતે પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
  • ફેરીટીક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ અત્યંત કાટ પ્રતિરોધક હોય છે, પરંતુ ઓસ્ટેનિટીક ગ્રેડ કરતાં ઘણી ઓછી ટકાઉ હોય છે અને હીટ ટ્રીટમેન્ટ દ્વારા તેને સખત બનાવી શકાતી નથી.તેમાં 10.5% અને 27% ક્રોમિયમ અને બહુ ઓછું નિકલ હોય છે, જો કોઈ હોય તો.મોટાભાગની રચનાઓમાં મોલીબડેનમનો સમાવેશ થાય છે;કેટલાક, એલ્યુમિનિયમ અથવા ટાઇટેનિયમ.સામાન્ય ફેરીટીક ગ્રેડમાં 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo, અને 29Cr-4Mo-2Niનો સમાવેશ થાય છે.
  • માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ અન્ય બે વર્ગોની જેમ કાટ પ્રતિરોધક નથી, પરંતુ તે અત્યંત મજબૂત અને ખડતલ તેમજ ખૂબ જ મશિનેબલ છે અને ગરમીની સારવાર દ્વારા તેને સખત બનાવી શકાય છે.માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં ક્રોમિયમ (12-14%), મોલિબ્ડેનમ (0.2-1%), કોઈ નિકલ અને લગભગ 0.1-1% કાર્બન હોય છે (તેને વધુ કઠિનતા આપે છે પરંતુ સામગ્રીને થોડી વધુ બરડ બનાવે છે).તે શાંત અને ચુંબકીય છે.તેને "શ્રેણી-00" સ્ટીલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
  • ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સમાં ઓસ્ટેનાઈટ અને ફેરાઈટનું મિશ્ર માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર હોય છે, જેનો ઉદ્દેશ્ય 50:50 મિશ્રણ ઉત્પન્ન કરવાનો છે, જોકે કોમર્શિયલ એલોયમાં મિશ્રણ 60:40 હોઈ શકે છે.ડુપ્લેક્સ સ્ટીલે ઓસ્ટેનિટીક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સની સરખામણીમાં મજબૂતાઈમાં સુધારો કર્યો છે અને સ્થાનિક કાટ, ખાસ કરીને પિટિંગ, ક્રેવિસ કાટ અને તાણ કાટ ક્રેકીંગ સામે પ્રતિકારમાં સુધારો કર્યો છે.તેઓ ઓસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ કરતાં ઉચ્ચ ક્રોમિયમ અને નીચલા નિકલ સમાવિષ્ટો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો ઇતિહાસ

કાટ-પ્રતિરોધક આયર્ન કલાકૃતિઓ પ્રાચીનકાળથી અસ્તિત્વ ધરાવે છે.એક પ્રસિદ્ધ (અને ખૂબ મોટું) ઉદાહરણ છે દિલ્હીનો લોખંડ સ્તંભ, જે 400 ની આસપાસ કુમાર ગુપ્તા I ના આદેશથી બાંધવામાં આવ્યો હતો. જો કે, સ્ટેનલેસ સ્ટીલથી વિપરીત, આ કલાકૃતિઓ તેમની ટકાઉપણું ક્રોમિયમને નહીં, પરંતુ ઉચ્ચ ફોસ્ફરસ સામગ્રીને કારણે છે, જે સાનુકૂળ સ્થાનિક હવામાન પરિસ્થિતિઓ સાથે મળીને આયર્ન ઓક્સાઇડ અને ફોસ્ફેટ્સના નક્કર રક્ષણાત્મક પેસિવેશન સ્તરની રચનાને પ્રોત્સાહન આપે છે, બિન-રક્ષણાત્મક, તિરાડ કાટના સ્તરને બદલે જે મોટાભાગના લોખંડના કામ પર વિકસે છે.

20171130094843 25973 - સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો ઇતિહાસ
હંસ ગોલ્ડસ્મિટ

આયર્ન-ક્રોમિયમ એલોયના કાટ પ્રતિકારને સૌપ્રથમ 1821 માં ફ્રેન્ચ ધાતુશાસ્ત્રી પિયર બર્થિયર દ્વારા માન્યતા આપવામાં આવી હતી, જેમણે કેટલાક એસિડ દ્વારા હુમલા સામે તેમના પ્રતિકારની નોંધ લીધી હતી અને કટલરીમાં તેનો ઉપયોગ સૂચવ્યો હતો.જો કે, 19મી સદીના ધાતુશાસ્ત્રીઓ મોટા ભાગના આધુનિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સમાં જોવા મળતા ઓછા કાર્બન અને ઉચ્ચ ક્રોમિયમના સંયોજનને ઉત્પન્ન કરવામાં અસમર્થ હતા, અને તેઓ જે ઉચ્ચ-ક્રોમિયમ એલોય ઉત્પન્ન કરી શકતા હતા તે વ્યવહારિક હિત માટે ખૂબ બરડ હતા.
1890 ના દાયકાના અંતમાં આ પરિસ્થિતિ બદલાઈ ગઈ, જ્યારે જર્મનીના હેન્સ ગોલ્ડશ્મિટે કાર્બન-મુક્ત ક્રોમિયમ ઉત્પન્ન કરવા માટે એલ્યુમિનોથર્મિક (થર્માઈટ) પ્રક્રિયા વિકસાવી.19041911ના વર્ષોમાં, ઘણા સંશોધકો, ખાસ કરીને ફ્રાન્સના લિયોન ગિલેટે, આજે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ગણાતા એલોય તૈયાર કર્યા.1911 માં, જર્મનીના ફિલિપ મોનાર્ટઝે ક્રોમિયમ સામગ્રી અને આ એલોયના કાટ પ્રતિકાર વચ્ચેના સંબંધ વિશે અહેવાલ આપ્યો.

શેફિલ્ડ, ઇંગ્લેન્ડમાં બ્રાઉન-ફર્થ સંશોધન પ્રયોગશાળાના હેરી બ્રેરલીને સ્ટેનલેસના "શોધક" તરીકે સૌથી વધુ શ્રેય આપવામાં આવે છે.

20171130094903 45950 - સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો ઇતિહાસ
હેરી બ્રેરલી

સ્ટીલ.1913 માં, બંદૂકના બેરલ માટે ધોવાણ-પ્રતિરોધક એલોયની શોધ કરતી વખતે, તેણે માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ એલોયની શોધ કરી અને ત્યારબાદ તેનું ઔદ્યોગિકકરણ કર્યું.જો કે, સમાન ઔદ્યોગિક વિકાસ જર્મનીના ક્રુપ આયર્ન વર્ક્સમાં સમકાલીન રૂપે થઈ રહ્યો હતો, જ્યાં એડ્યુઅર્ડ મૌરર અને બેન્નો સ્ટ્રોસ ઓસ્ટેનિટિક એલોય (21% ક્રોમિયમ, 7% નિકલ) વિકસાવી રહ્યા હતા, અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં, જ્યાં ક્રિશ્ચિયન ડેન્ટ્સાઇઝન અને ફ્રેડરિક બેકેટ. ફેરીટિક સ્ટેનલેસનું ઔદ્યોગિકકરણ કરવામાં આવ્યું હતું.

કૃપા કરીને નોંધ લો કે અમે પ્રકાશિત કરેલા અન્ય તકનીકી લેખોમાં તમને રસ હોઈ શકે છે:


પોસ્ટનો સમય: જૂન-16-2022