डुप्लेक्स स्टील: विवरण, विनिर्देश और विशेषताएं

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

आज, डुप्लेक्स स्टील अधिक से अधिक लोकप्रिय हो रहा है। धातु विज्ञान के क्षेत्र में व्यावहारिक रूप से सभी कंपनियां इस प्रकार के स्टेनलेस मिश्र धातु के उत्पादन में लगी हुई हैं। आप इस लेख में और अधिक पढ़ सकते हैं कि डुप्लेक्स स्टील क्या है और इसके क्या फायदे हैं।

सामान्य जानकारी

डुप्लेक्स स्टील की पहचान पूरी दुनिया में है। उसके पास क्या विशेषताएं हैं? सबसे पहले, इस सामग्री की उच्च शक्ति किसी भी उत्पाद के अंतिम वजन को कम करने की अनुमति देती है। दूसरे, यह जंग के लिए अपने भारी प्रतिरोध के लिए प्रसिद्ध है। तनाव जंग क्रैकिंग प्रतिरोध पर विचार करते समय यह विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है।

यह कहने योग्य है कि फिलहाल कच्चा माल निर्माताओं से परिचित नहीं हुआ है, और इसलिए हर कुछ वर्षों में सम्मेलन आयोजित किए जाते हैं जिनमें डुप्लेक्स स्टील की सभी विशेषताओं पर तकनीकी लेखों पर विचार किया जाता है। अब तक, इस प्रकार के उत्पाद में उच्च रुचि के बावजूद, वैश्विक बाजार हिस्सेदारी केवल 1-3% है।

घटना का इतिहास

यह ध्यान देने योग्य है कि बनाने का विचारडुप्लेक्स स्टील का जन्म 1920 में हुआ था। लेकिन पहली सामग्री केवल 1930 में स्वीडन में दिखाई दी। इस प्रकार के कच्चे माल का व्यापक वितरण और उपयोग पिछले दशक में ही शुरू हुआ था। इसका मुख्य कारण यह है कि इन वर्षों के दौरान उत्पादन तकनीक में काफी सुधार हुआ है। विशेष रूप से, उत्पादक अपनी नाइट्रोजन सामग्री को अधिक सटीक रूप से नियंत्रित करने में सक्षम रहे हैं।

लाभों को समझने के लिए और डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील का जन्म क्यों हुआ, आपको अन्य दो मुख्य प्रकारों को समझने की जरूरत है।

ऑस्टेनिटिक मिश्र, जो AISI 304 या 08X18H10, साथ ही AISI 430 या 12X17 फेरिटिक ग्रेड हैं, का निर्माण करना काफी आसान है। जैसा कि उनके नाम का तात्पर्य है, वे मुख्य रूप से ऑस्टेनाइट या फेराइट से बने होते हैं। हालांकि व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उनमें तकनीकी कमियां हैं।

पारंपरिक स्टील्स के नुकसान

अगर हम ऑस्टेनिटिक स्टील्स के बारे में बात करते हैं, तो नुकसान में कम ताकत, साथ ही तनाव जंग क्रैकिंग के लिए कम प्रतिरोध शामिल है। फेरिटिक सामग्री के लिए, इसकी ताकत थोड़ी अधिक है, लेकिन फिर भी आदर्श "तक नहीं पहुंचता"। इसके अलावा, स्टील की वेल्डेबिलिटी सामग्री की मोटाई बढ़ने के साथ बहुत खराब हो जाती है, और कम तापमान पर काफी भंगुर हो जाती है।

ऑस्टेनिटिक मिश्र धातु का एक और छोटा दोष संरचना में निकल सामग्री है। इससे उत्पाद की उच्च लागत होती है, जो निश्चित रूप से, कोई भी अंतिम उपभोक्ता खुश नहीं है।

द्वैध लाभ

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील बनाने का विचार एक नई, उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री प्राप्त करने के लिए फेरिटिक और ऑस्टेनिटिक बेस की बराबरी करने की इच्छा से आया था। लगभग समान मात्रा में फेरिटिक और ऑस्टेनिटिक स्टील के परिणामस्वरूप निम्नलिखित लाभ हुए:

• उच्च शक्ति। 0.2% पर उपज शक्ति सीमा 400 से 450 एमपीए होगी, जो कि 150 से 200 एमपीए अधिक है जिसे ऑस्टेनिटिक या फेरिटिक मिश्र धातुओं के साथ देखा जा सकता है। इससे यह तथ्य सामने आया कि ताकत खोए बिना उत्पाद की मोटाई को कम करना संभव है। और मोटाई में कमी के कारण अंतिम द्रव्यमान में कमी आई। संरचनाओं, टैंकों और दबाव वाहिकाओं के निर्माण के क्षेत्र में यह बहुत महत्वपूर्ण है।
• ताकत के अलावा डुप्लेक्स स्टील के क्या फायदे हैं? धातु की वेल्डेबिलिटी बड़ी मोटाई के साथ भी काफी अच्छी है।
• उच्च प्रभाव शक्ति। फेरिटिक मिश्र धातुओं की तुलना में बहुत बेहतर है। यह विशेष रूप से तब सच होता है जब परिवेशी वायु का तापमान -50 और कभी-कभी -80 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है।
• स्ट्रेस जंग क्रैकिंग के लिए उच्च प्रतिरोध। ऑस्टेनिटिक सामग्री इस दोष के लिए बहुत प्रवण हैं। यह पैरामीटर उद्योगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जैसे शराब बनाने वाले टैंक, सांद्रक, पूल फ्रेम।
• डुप्लेक्स स्टील बॉयलर ऑस्टेनाइट बॉयलरों की तुलना में बहुत अधिक विश्वसनीय हैं।

क्रैकिंग

वर्तमान में नियमितस्टील जंग क्रैकिंग या एससीसी - स्ट्रेस करप्शन क्रैकिंग जैसे दोष के अधीन है। इस प्रकार का क्षरण आमतौर पर कुछ शर्तों के तहत होता है। प्रेरक एजेंट एक मजबूत तन्यता तनाव, ऊंचा तापमान (शून्य से 50 डिग्री सेल्सियस ऊपर) हो सकता है। और अगर स्विमिंग पूल की बात करें तो पानी के लगातार संपर्क में रहने से इस प्रकार का क्षरण 25 डिग्री पर भी हो सकता है।

ऑस्टेनिटिक स्टील ग्रेड इस दोष से काफी प्रभावित हैं। इस संबंध में एक फेरिटिक मिश्र धातु अधिक विश्वसनीय है, साथ ही एएसटीएम और अन्य ग्रेड के अनुसार डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील a890 3a। प्रतिरोध का उच्च गुणांक इस सामग्री का उपयोग वॉटर हीटर, ब्रूइंग टैंक, विलवणीकरण संयंत्रों के उत्पादन में करने की अनुमति देता है। यानी जहां तापमान बढ़ जाता है और तरल पदार्थों के संपर्क में आ जाता है।

इस दोष के कारण साधारण ऑस्टेनिटिक स्टील्स से पूल फ्रेम बनाना पूरी तरह से वर्जित है। पहले, बहुत अधिक निकल सामग्री वाले मिश्र धातु का उपयोग करना आवश्यक था, जिससे उत्पाद की लागत में वृद्धि हुई। आज डुप्लेक्स या सुपर डुप्लेक्स स्टील का इस्तेमाल किया जा सकता है।

"सुपर" और "हाइपर" डुप्लेक्स सामग्री

यह कहने योग्य है कि यदि आप फेरिटिक क्रोमियम स्टील में निकेल मिलाते हैं, तो आप मिश्रित आधार संरचना प्राप्त कर सकते हैं। यानी इसमें ऑस्टेनाइट और फेराइट दोनों होंगे। जैसा कि यह पहले ही स्पष्ट हो चुका है, यह ठीक ऐसा मिश्रण था जिसे डुप्लेक्स सामग्री कहा जाने लगा। उपसर्ग "सुपर" या "हाइपर" डुप्लेक्स स्टील इंगित करता है कि कच्चे माल में वृद्धि हुई हैमिश्र धातु घटकों की मात्रा। यह पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में जंग के लिए और भी अधिक प्रतिरोध को इंगित करता है।

"सुपर" और "हाइपर" डुप्लेक्स स्टील का उपयोग गैस उत्पादन उपकरण में काफी सक्रिय रूप से किया जाता है। इसके अलावा, कच्चे माल का उपयोग भोजन, रसायन, निर्माण और यहां तक कि चिकित्सा उद्योगों में भी किया जाता है।

वेल्डिंग सामग्री

इस उत्पाद की अच्छी वेल्डेबिलिटी के बावजूद, कुछ नियमों का पालन किया जाना चाहिए। वेल्डिंग शुरू करने से पहले, निम्नलिखित पर ध्यान दें:

• सामग्री के प्रवेश की अच्छी गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, जोड़ की जड़ में गैप और किनारों को काटने के कोण को साधारण स्टील की तुलना में थोड़ा बड़ा बनाया जाना चाहिए;
• संयुक्त, साथ ही इस जगह के आसपास की धातु को किसी भी संदूषण से पूरी तरह से साफ करने की सिफारिश की जाती है;
• संक्षारण प्रतिरोध वाले धातु के तार से बने ब्रश का ही उपयोग किया जा सकता है;
• वेल्डिंग इलेक्ट्रोड सूखा होना चाहिए।

डुप्लेक्स स्टील की वेल्डिंग करते समय इन नियमों का पालन करें:

• गर्मी इनपुट जैसे पैरामीटर की निगरानी करना बहुत महत्वपूर्ण है। यह बहुत कम या, इसके विपरीत, बहुत अधिक नहीं होना चाहिए। साधारण डुप्लेक्स स्टील के लिए, वेल्डिंग के दौरान 0.5-2.5 kJ/mm की सीमा का पालन किया जाना चाहिए। इसके अलावा, इंटरपास तापमान 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होना चाहिए।
• वेल्ड के पिछले भाग पर कोई मैल नहीं दिखना चाहिए। यहां सही गैस चुनना बहुत जरूरी है जो सीम की जड़ की रक्षा करेगी।सुरक्षात्मक उद्देश्यों के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला गैस मिश्रण उच्च शुद्धता वाला आर्गन और हाइड्रोजन या नाइट्रोजन है।
• वेल्डिंग केवल उच्च योग्य व्यक्ति द्वारा ही की जानी चाहिए। यह इस तथ्य के कारण है कि जलने के स्थानों में, धातु जंग की प्रवृत्ति को बहुत बढ़ा देगा, और क्रैकिंग की भी उच्च संभावना है।
• वेल्डिंग के दौरान इलेक्ट्रोड के व्यापक अनुप्रस्थ कंपन न करें। इससे बहुत अधिक गर्मी इनपुट हो सकती है, जो नियमों के विरुद्ध होगी।

वेल्डिंग के बाद का काम

वेल्डिंग के बाद पालन करने के लिए कुछ दिशानिर्देश हैं।

• वेल्ड धातु की उच्च संक्षारण सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, इसे अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए। ऑक्साइड फिल्म को पूरी तरह से हटाना और स्लैग के सभी अवशेषों को हटाना आवश्यक है।
• ब्रशिंग का काम केवल हाथ से और केवल जंग प्रतिरोध गुणों वाले वायर ब्रश से किया जाता है। यदि यांत्रिक उपकरणों का उपयोग किया जाता है, तो इससे सीम क्षेत्र में सूक्ष्म आँसू हो सकते हैं, जिससे इसकी ताकत कम हो जाएगी।
• अक्सर, वेल्डिंग के बाद सीम के हीट ट्रीटमेंट की आवश्यकता नहीं होती है।

कच्चे माल की कमी

सामग्री के प्रसार और इसके स्पष्ट रूप से स्पष्ट और महत्वपूर्ण लाभों के बावजूद, इसे अभी भी सार्वभौमिक मान्यता नहीं मिली है और, सबसे अधिक संभावना है, बाजार में कभी भी बढ़त नहीं ले पाएगी। यह कई नुकसानों के कारण है,जो जानने योग्य हैं। उनकी वजह से, ऐसा मिश्र धातु हमेशा "आला" रहेगा।

तुरंत यह सामग्री की उच्च शक्ति के साथ शुरू करने लायक है। यह एक महत्वपूर्ण लाभ प्रतीत होता है, लेकिन जब यांत्रिक साधनों या दबाव से धातु को संसाधित करना आवश्यक हो जाता है तो यह एक बड़ा नुकसान बन जाता है। उच्च शक्ति का एक और नुकसान प्लास्टिक विरूपण की संभावना में भारी कमी है। इस कारण से, डुप्लेक्स कच्चे माल वास्तव में किसी भी ऐसे उत्पाद के उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं हैं जिनमें उच्च लचीलापन होना चाहिए।

यहां तक कि जब प्लास्टिसिटी, ऐसा प्रतीत होता है, काम के लिए स्वीकार्य स्तर पर है, तब भी आपको बहुत प्रयास करने होंगे। इस कारण से, तेल और गैस फिटिंग के लिए डुप्लेक्स स्टील्स और मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है।

अगला नुकसान डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील को गलाने की महान तकनीकी जटिलता है। ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक सामग्री को पिघलाना बहुत आसान है। यदि निर्माण तकनीक का उल्लंघन किया जाता है, विशेष रूप से गर्मी उपचार प्रक्रिया के दौरान, ऑस्टेनाइट और फेराइट के अलावा सामग्री में अन्य चरण बनेंगे, जो पूरी तरह से अवांछनीय है। अक्सर, सिग्मा चरण या 475-डिग्री भंगुरता होती है।

कच्चे माल में अवांछित चरण

ऐसे उत्पाद में 1000 डिग्री सेल्सियस और उससे अधिक तापमान पर सिग्मा फेज बनता है। आमतौर पर, ये तापमान तब होते हैं जब वेल्डिंग के बाद या उत्पादन के दौरान शीतलन प्रक्रिया पर्याप्त तेज़ नहीं होती है। इसके अलावा, अधिक मिश्र धातु तत्व शामिल होंगेरचना, ऐसे चरण की उपस्थिति की संभावना जितनी अधिक होगी। दूसरे शब्दों में, सुपर डुप्लेक्स या हाइपर डुप्लेक्स स्टील बनाना बेहद मुश्किल है।

जहां तक 475 डिग्री की भंगुरता का सवाल है, यह अल्फा-स्ट्रोक नामक एक चरण के गठन के मामले में प्रकट होता है। जैसा कि नाम का तात्पर्य है, सबसे खतरनाक तापमान 475 डिग्री सेल्सियस है, लेकिन समस्या बहुत कम मूल्यों पर भी दिखाई दे सकती है, लगभग 300 डिग्री। इस वजह से, इस प्रकार के कच्चे माल से उत्पादों के उपयोग पर अधिकतम तापमान प्रतिबंध लगाया जाता है। स्वाभाविक रूप से, इस वजह से स्टील का दायरा और भी संकुचित हो जाता है।

उपरोक्त सभी के आधार पर हम ऐसा निष्कर्ष निकाल सकते हैं। डुप्लेक्स स्टील ग्रेड मानक सामग्री के लिए एक अच्छा समाधान और प्रतिस्थापन है, लेकिन एक बहुत ही संकीर्ण दायरे में।

परिणाम

डुप्लेक्स मिश्र धातु अन्य प्रकार की धातुओं की तुलना में बहुत कम व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। हालांकि, यह कुछ क्षेत्रों में लोकप्रिय है। ज्यादातर इसका उपयोग पेट्रोकेमिकल क्षेत्र, मोटर वाहन उद्योग और स्विमिंग पूल के उत्पादन में किया जाता है। उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च पहनने के प्रतिरोध इस सामग्री को कई लोगों के लिए एक वास्तविक खोज बनाते हैं।