ધાતુશાસ્ત્રમાં, સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ એ સ્ટીલ એલોય છે જેમાં ઓછામાં ઓછા 10.5% ક્રોમિયમ અન્ય એલોયિંગ તત્વો સાથે અથવા વગર હોય છે અને વધુમાં વધુ 1.2% કાર્બન હોય છે.સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ, જેને આઇનોક્સ સ્ટીલ્સ અથવા ફ્રેન્ચ ઇનોક્સીડેબલ (ઇનોક્સિડાઇઝેબલ) માંથી આઇનોક્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.સ્ટીલ એલોયજે તેમના કાટ પ્રતિકાર માટે ખૂબ જાણીતા છે, જે વધતા ક્રોમિયમની સામગ્રી સાથે વધે છે.નિકલ અને મોલીબડેનમના ઉમેરણો દ્વારા કાટ પ્રતિકાર પણ વધારી શકાય છે.કાટરોધક એજન્ટોની રાસાયણિક અસરો સામે આ મેટાલિક એલોયનો પ્રતિકાર પેસિવેશન પર આધારિત છે.નિષ્ક્રિયતા થવા અને સ્થિર રહેવા માટે, Fe-Cr એલોયમાં વજન દ્વારા લગભગ 10.5% ની ન્યૂનતમ ક્રોમિયમ સામગ્રી હોવી આવશ્યક છે, જેની ઉપર નિષ્ક્રિયતા આવી શકે છે અને નીચે અશક્ય છે.ક્રોમિયમનો ઉપયોગ સખત તત્વ તરીકે થઈ શકે છે અને ઉચ્ચ યાંત્રિક ગુણધર્મો ઉત્પન્ન કરવા માટે નિકલ જેવા સખત તત્વ સાથે વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ

તેમનું નામ સૂચવે છે તેમ, ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ એ બે મુખ્ય એલોય પ્રકારોનું સંયોજન છે.તેઓ ઓસ્ટેનાઈટ અને ફેરાઈટનું મિશ્ર સૂક્ષ્મ માળખું ધરાવે છે, જેનો ઉદ્દેશ્ય સામાન્ય રીતે 50/50 મિશ્રણ ઉત્પન્ન કરવાનો હોય છે, જોકે, વાણિજ્યિક એલોયમાં, ગુણોત્તર 40/60 હોઈ શકે છે.તેમનો કાટ પ્રતિકાર તેમના ઓસ્ટેનિટિક સમકક્ષો જેવો જ છે, પરંતુ તેમની તાણ-કાટ પ્રતિકાર (ખાસ કરીને ક્લોરાઇડ સ્ટ્રેસ કાટ ક્રેકીંગ), તાણ શક્તિ અને ઉપજ શક્તિ (ઓસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સની ઉપજની શક્તિ લગભગ બમણી) સામાન્ય રીતે તે કરતાં વધુ સારી છે. દરજ્જો.ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં, કાર્બનને ખૂબ જ નીચા સ્તરે રાખવામાં આવે છે (C<0.03%).ક્રોમિયમની સામગ્રી 21.00 થી 26.00% સુધીની હોય છે, નિકલની સામગ્રી 3.50 થી 8.00% સુધીની હોય છે અને આ એલોયમાં મોલીબડેનમ (4.50% સુધી) હોઈ શકે છે.કઠોરતા અને નમ્રતા સામાન્ય રીતે ઓસ્ટેનિટીક અને ફેરીટીક ગ્રેડની વચ્ચે આવે છે.ડુપ્લેક્સ ગ્રેડને સામાન્ય રીતે તેમના કાટ પ્રતિકારના આધારે ત્રણ પેટા-જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: લીન ડુપ્લેક્સ, સ્ટાન્ડર્ડ ડુપ્લેક્સ અને સુપરડુપ્લેક્સ.સ્ટાન્ડર્ડ ઓસ્ટેનિટીક સ્ટીલ્સની તુલનામાં સુપરડુપ્લેક્સ સ્ટીલ્સમાં તમામ પ્રકારના કાટ સામે મજબૂતાઈ અને પ્રતિકાર વધારે છે.સામાન્ય ઉપયોગોમાં દરિયાઈ એપ્લિકેશન્સ, પેટ્રોકેમિકલ પ્લાન્ટ્સ, ડિસેલિનેશન પ્લાન્ટ્સ, હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ અને પેપરમેકિંગ ઉદ્યોગનો સમાવેશ થાય છે.આજે, તેલ અને ગેસ ઉદ્યોગ સૌથી મોટો વપરાશકર્તા છે અને તેણે વધુ કાટ-પ્રતિરોધક ગ્રેડ માટે દબાણ કર્યું છે, જે સુપરડુપ્લેક્સ સ્ટીલ્સના વિકાસ તરફ દોરી જાય છે.

કાટરોધક એજન્ટોની રાસાયણિક અસરો સામે સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો પ્રતિકાર પેસિવેશન પર આધારિત છે.નિષ્ક્રિયતા થવા અને સ્થિર રહેવા માટે, Fe-Cr એલોયમાં વજન દ્વારા લગભગ 10.5% ની ન્યૂનતમ ક્રોમિયમ સામગ્રી હોવી આવશ્યક છે, જેની ઉપર નિષ્ક્રિયતા આવી શકે છે અને નીચે અશક્ય છે.ક્રોમિયમનો ઉપયોગ સખત તત્વ તરીકે થઈ શકે છે અને ઉચ્ચ યાંત્રિક ગુણધર્મો ઉત્પન્ન કરવા માટે નિકલ જેવા સખત તત્વ સાથે વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ - SAF 2205 - 1.4462

સામાન્ય ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ એ SAF 2205 (22Cr ડુપ્લેક્સ (ફેરીટિક-ઓસ્ટેનિટિક) સ્ટેનલેસ સ્ટીલ માટે સેન્ડવીકની માલિકીની ટ્રેડમાર્ક છે), જેમાં સામાન્ય રીતે 22% ક્રોમિયમ અને 5% નિકલ હોય છે.તે ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર અને ઉચ્ચ શક્તિ ધરાવે છે, 2205 એ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ છે.SAF 2205 ની અરજીઓ નીચેના ઉદ્યોગોમાં છે:

• પરિવહન, સંગ્રહ અને રાસાયણિક પ્રક્રિયા
• પ્રોસેસિંગ સાધનો
• ઉચ્ચ ક્લોરાઇડ અને દરિયાઇ વાતાવરણ
• તેલ અને ગેસ સંશોધન
• પેપર મશીનો

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલના ગુણધર્મો

ભૌતિક ગુણધર્મો સઘન ગુણધર્મો છે, જેનો અર્થ છે કે તે સમૂહના જથ્થાથી સ્વતંત્ર છે અને કોઈપણ ક્ષણે સિસ્ટમમાં સ્થાનેથી અલગ હોઈ શકે છે.સામગ્રી વિજ્ઞાનમાં સામગ્રીની રચનાનો અભ્યાસ કરવાનો અને તેને તેના ગુણધર્મો (યાંત્રિક, વિદ્યુત, વગેરે) સાથે સાંકળવાનો સમાવેશ થાય છે.એકવાર સામગ્રી વૈજ્ઞાનિકને આ માળખું-સંપત્તિ સહસંબંધ વિશે ખબર પડી જાય, પછી તેઓ આપેલ એપ્લિકેશનમાં સામગ્રીના સંબંધિત પ્રદર્શનનો અભ્યાસ કરવા આગળ વધી શકે છે.સામગ્રીના બંધારણના મુખ્ય નિર્ણાયકો અને આ રીતે તેના ગુણધર્મો તેના ઘટક રાસાયણિક તત્વો છે અને તે તેના અંતિમ સ્વરૂપમાં કેવી રીતે પ્રક્રિયા કરવામાં આવી છે.

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલના યાંત્રિક ગુણધર્મો

વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે સામગ્રીને વારંવાર પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓના ઇચ્છનીય સંયોજનો હોય છે.માળખાકીય એપ્લિકેશનો માટે, ભૌતિક ગુણધર્મો નિર્ણાયક છે અને એન્જિનિયરોએ તેમને ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે.

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલની મજબૂતાઈ

સામગ્રીના મિકેનિક્સમાં, ધસામગ્રીની તાકાતનિષ્ફળતા અથવા પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ વિના લાગુ ભારને ટકી રહેવાની તેની ક્ષમતા છે.સામગ્રીની મજબૂતાઈ સામગ્રી પર લાગુ થતા બાહ્ય ભાર અને પરિણામી વિરૂપતા અથવા સામગ્રીના પરિમાણોમાં ફેરફાર વચ્ચેના સંબંધને ધ્યાનમાં લે છે.સામગ્રીની શક્તિ એ નિષ્ફળતા અથવા પ્લાસ્ટિકના વિરૂપતા વિના આ લાગુ પડતા ભારને ટકી રહેવાની ક્ષમતા છે.

અલ્ટીમેટ ટેન્સાઈલ સ્ટ્રેન્થ

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ - SAF 2205 ની અંતિમ તાણ શક્તિ 620 MPa છે.

આઅંતિમ તાણ શક્તિએન્જિનિયરિંગ પર મહત્તમ છેતણાવ-તાણ વળાંક.આ તાણમાં માળખા દ્વારા ટકાઉ મહત્તમ તાણને અનુરૂપ છે.અલ્ટીમેટ ટેન્સાઈલ સ્ટ્રેન્થને ઘણીવાર "ટેન્સાઈલ સ્ટ્રેન્થ" અથવા "અંતિમ" તરીકે ટૂંકી કરવામાં આવે છે.જો આ તાણ લાગુ કરવામાં આવે અને જાળવવામાં આવે, તો અસ્થિભંગ પરિણમશે.મોટે ભાગે, આ મૂલ્ય ઉપજના તાણ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ હોય છે (કેટલાક પ્રકારની ધાતુઓની ઉપજ કરતાં 50 થી 60 ટકા જેટલું વધારે).જ્યારે નમ્ર સામગ્રી તેની અંતિમ શક્તિ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તે ગરદનનો અનુભવ કરે છે જ્યાં ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર સ્થાનિક રીતે ઘટે છે.તાણ-તાણ વળાંકમાં અંતિમ તાકાત કરતાં વધારે તાણ નથી.તેમ છતાં વિકૃતિઓ સતત વધી શકે છે, સામાન્ય રીતે અંતિમ શક્તિ પ્રાપ્ત કર્યા પછી તણાવ ઓછો થાય છે.તે એક સઘન મિલકત છે;તેથી, તેનું મૂલ્ય પરીક્ષણ નમૂનાના કદ પર આધારિત નથી.જો કે, તે અન્ય પરિબળો પર આધાર રાખે છે, જેમ કે નમૂનાની તૈયારી, સપાટીની ખામીની હાજરી અથવા અન્યથા, અને પરીક્ષણ વાતાવરણ અને સામગ્રીનું તાપમાન.એલ્યુમિનિયમ માટે 50 MPa થી લઈને અત્યંત ઉચ્ચ-શક્તિવાળા સ્ટીલ માટે 3000 MPa સુધીની અલ્ટીમેટ ટેન્સાઈલ શક્તિઓ બદલાય છે.

વધારાની તાકાત

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ - SAF 2205 ની ઉપજ શક્તિ 440 MPa છે.

આઉપજ બિંદુa પર બિંદુ છેતણાવ-તાણ વળાંકજે સ્થિતિસ્થાપક વર્તણૂકની મર્યાદા અને પ્લાસ્ટિકની શરૂઆતની વર્તણૂક સૂચવે છે.યીલ્ડ સ્ટ્રેન્થ અથવા યીલ્ડ સ્ટ્રેસ એ ભૌતિક ગુણધર્મ છે જેને તણાવ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે કે જેના પર સામગ્રી પ્લાસ્ટિક રીતે વિકૃત થવાનું શરૂ કરે છે.તેનાથી વિપરીત, ઉપજ બિંદુ એ બિંદુ છે જ્યાં બિનરેખીય (સ્થિતિસ્થાપક + પ્લાસ્ટિક) વિકૃતિ શરૂ થાય છે.ઉપજ બિંદુ પહેલાં, સામગ્રી સ્થિતિસ્થાપક રીતે વિકૃત થઈ જશે અને જ્યારે લાગુ તણાવ દૂર કરવામાં આવે ત્યારે તેના મૂળ આકારમાં પાછો આવશે.એકવાર યીલ્ડ પોઈન્ટ પસાર થઈ જાય પછી, વિરૂપતાનો અમુક ભાગ કાયમી અને બિન-ઉલટાવી શકાય તેવું હશે.કેટલાક સ્ટીલ્સ અને અન્ય સામગ્રીઓ ઉપજ બિંદુ ઘટના તરીકે ઓળખાતી વર્તણૂક દર્શાવે છે.ઉપજ શક્તિ ઓછી-શક્તિવાળા એલ્યુમિનિયમ માટે 35 MPa થી ઉચ્ચ-શક્તિવાળા સ્ટીલ માટે 1400 MPa કરતાં વધુ હોય છે.

યંગ્સ મોડ્યુલસ ઓફ ઇલાસ્ટીસીટી

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલની સ્થિતિસ્થાપકતાનું યંગ મોડ્યુલસ - SAF 2205 200 GPa છે.

યંગનું સ્થિતિસ્થાપકતાનું મોડ્યુલસએક અક્ષીય વિકૃતિના રેખીય સ્થિતિસ્થાપકતા શાસનમાં તાણ અને સંકુચિત તાણ માટે સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ છે અને સામાન્ય રીતે તાણ પરીક્ષણો દ્વારા તેનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે છે.તણાવને મર્યાદિત કરવા સુધી, શરીર ભારને દૂર કરીને તેના પરિમાણોને પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં સક્ષમ હશે.લાગુ પડતા તાણને કારણે સ્ફટિકમાંના અણુઓ તેમની સંતુલન સ્થિતિથી ખસી જાય છે અને તમામઅણુસમાન પ્રમાણમાં વિસ્થાપિત થાય છે અને તેમની સંબંધિત ભૂમિતિ જાળવી રાખે છે.જ્યારે તાણ દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે બધા અણુઓ તેમની મૂળ સ્થિતિ પર પાછા ફરે છે, અને કોઈ કાયમી વિકૃતિ થતી નથી.અનુસારહૂકનો કાયદો, તાણ તાણના પ્રમાણમાં છે (સ્થિતિસ્થાપક પ્રદેશમાં), અને ઢાળ એ યંગનું મોડ્યુલસ છે.યંગનું મોડ્યુલસ તાણ દ્વારા વિભાજિત રેખાંશ તણાવ સમાન છે.

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલની કઠિનતા

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સની બ્રિનેલ કઠિનતા - SAF 2205 લગભગ 217 MPa છે.

સામગ્રી વિજ્ઞાનમાં,કઠિનતાસપાટીના ઇન્ડેન્ટેશન (સ્થાનિક પ્લાસ્ટિક વિરૂપતા) અને ખંજવાળનો સામનો કરવાની ક્ષમતા છે.કઠિનતા એ કદાચ સૌથી નબળી રીતે વ્યાખ્યાયિત સામગ્રીની મિલકત છે કારણ કે તે ખંજવાળ, ઘર્ષણ, ઇન્ડેન્ટેશન અથવા આકાર આપવા અથવા સ્થાનિક પ્લાસ્ટિક વિરૂપતા સામે પ્રતિકાર સૂચવી શકે છે.એન્જિનિયરિંગના દૃષ્ટિકોણથી કઠિનતા મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે વરાળ, તેલ અને પાણી દ્વારા ઘર્ષણ અથવા ધોવાણ દ્વારા પહેરવાની પ્રતિકાર સામાન્ય રીતે સખતતા સાથે વધે છે.

બ્રિનેલ કઠિનતા પરીક્ષણકઠિનતા પરીક્ષણ માટે વિકસિત ઇન્ડેન્ટેશન કઠિનતા પરીક્ષણો પૈકી એક છે.બ્રિનેલ પરીક્ષણોમાં, સખત, ગોળાકાર ઇન્ડેન્ટરને ચોક્કસ ભાર હેઠળ ધાતુની સપાટી પર પરીક્ષણ માટે ફરજ પાડવામાં આવે છે.લાક્ષણિક પરીક્ષણમાં 3,000 kgf (29.42 kN; 6,614 lbf) બળ સાથે ઇન્ડેન્ટર તરીકે 10 mm (0.39 in) વ્યાસના સખત સ્ટીલ બોલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.ભાર ચોક્કસ સમય (10 અને 30 સેકંડ વચ્ચે) માટે સતત જાળવવામાં આવે છે.નરમ સામગ્રી માટે, નાના બળનો ઉપયોગ થાય છે;કઠણ સામગ્રી માટે, ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ બોલને સ્ટીલના બોલની જગ્યાએ લેવામાં આવે છે.

પરીક્ષણ સામગ્રીની કઠિનતાને માપવા માટે સંખ્યાત્મક પરિણામો પ્રદાન કરે છે, જે બ્રિનેલ કઠિનતા નંબર - HB દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે.બ્રિનેલ કઠિનતા નંબર સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા પરીક્ષણ ધોરણો (ASTM E10-14[2] અને ISO 6506–1:2005) દ્વારા HBW (કઠિનતામાંથી H, બ્રિનેલમાંથી B અને ઇન્ડેન્ટર, ટંગસ્ટનની સામગ્રીમાંથી W) તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવે છે. (વુલ્ફ્રામ) કાર્બાઇડ).અગાઉના ધોરણોમાં, એચબી અથવા એચબીએસનો ઉપયોગ સ્ટીલ ઇન્ડેન્ટર્સ સાથે કરવામાં આવેલા માપનો સંદર્ભ આપવા માટે કરવામાં આવતો હતો.

બ્રિનેલ કઠિનતા નંબર (HB) એ ઇન્ડેન્ટેશનના સપાટીના વિસ્તાર દ્વારા વિભાજિત ભાર છે.છાપનો વ્યાસ સુપરઇમ્પોઝ્ડ સ્કેલ સાથે માઇક્રોસ્કોપ દ્વારા માપવામાં આવે છે.બ્રિનેલ કઠિનતા નંબરની ગણતરી સમીકરણમાંથી કરવામાં આવે છે:

સામાન્ય ઉપયોગમાં વિવિધ પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ છે (દા.ત., બ્રિનેલ,નૂપ,વિકર્સ, અનેરોકવેલ).એવા કોષ્ટકો છે જે વિવિધ પરીક્ષણ પદ્ધતિઓમાંથી કઠિનતા નંબરો સાથે સંબંધિત છે જ્યાં સહસંબંધ લાગુ પડે છે.તમામ ભીંગડાઓમાં, ઉચ્ચ કઠિનતા સંખ્યા સખત ધાતુનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલની થર્મલ પ્રોપર્ટીઝ

સામગ્રીના થર્મલ ગુણધર્મો તેમના ફેરફારો માટે સામગ્રીના પ્રતિભાવનો સંદર્ભ આપે છેતાપમાનઅને અરજીગરમી.જેમ ઘન શોષી લે છેઊર્જાગરમીના સ્વરૂપમાં, તેનું તાપમાન વધે છે, અને તેના પરિમાણો વધે છે.પરંતુ વિવિધ સામગ્રીઓ ગરમીના ઉપયોગને અલગ રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

ગરમી ક્ષમતા,થર્મલ વિસ્તરણ, અનેથર્મલ વાહકતાઘન પદાર્થોના વ્યવહારિક ઉપયોગમાં ઘણી વખત મહત્વપૂર્ણ હોય છે.

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો ગલનબિંદુ

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલનું ગલનબિંદુ - SAF 2205 સ્ટીલ લગભગ 1450°C છે.

સામાન્ય રીતે, ગલન એ પદાર્થના ઘનમાંથી પ્રવાહી તબક્કામાં પરિવર્તન છે.આગલાન્બિંદુપદાર્થનું તાપમાન એ છે કે જેના પર આ તબક્કામાં ફેરફાર થાય છે.ગલનબિંદુ એવી સ્થિતિને પણ વ્યાખ્યાયિત કરે છે જ્યાં ઘન અને પ્રવાહી સંતુલનમાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે.

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલની થર્મલ વાહકતા

ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સની થર્મલ વાહકતા - SAF 2205 19 W/(m. K) છે.

નક્કર સામગ્રીની હીટ ટ્રાન્સફર લાક્ષણિકતાઓ નામની મિલકત દ્વારા માપવામાં આવે છેથર્મલ વાહકતા, k (અથવા λ), W/mK માં માપવામાં આવે છે તે સામગ્રી દ્વારા ગરમીને સ્થાનાંતરિત કરવાની પદાર્થની ક્ષમતાને માપે છેવહન.તેની નોંધ લોફોરિયરનો કાયદોતમામ બાબતોને લાગુ પડે છે, તેની સ્થિતિ (નક્કર, પ્રવાહી અથવા ગેસ) ને ધ્યાનમાં લીધા વિના.તેથી, તે પ્રવાહી અને વાયુઓ માટે પણ વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે.

આથર્મલ વાહકતામોટાભાગના પ્રવાહી અને ઘન પદાર્થો તાપમાન સાથે બદલાય છે, અને વરાળ માટે, તે દબાણ પર પણ આધાર રાખે છે.સામાન્ય રીતે:

મોટાભાગની સામગ્રી લગભગ સજાતીય હોય છે, તેથી આપણે સામાન્ય રીતે k = k (T) લખી શકીએ છીએ.સમાન વ્યાખ્યાઓ y- અને z-દિશાઓ (ky, kz) માં થર્મલ વાહકતા સાથે સંકળાયેલી છે, પરંતુ આઇસોટ્રોપિક સામગ્રી માટે, થર્મલ વાહકતા સ્થાનાંતરણની દિશાથી સ્વતંત્ર છે, kx = ky = kz = k.