अत्यधिक गर्मी या संक्षारक परिस्थितियों में मानव शरीर की संवहनी प्रणाली के रूप में एक पाइपिंग प्रणाली की कल्पना करें। जिस तरह नाजुक रक्त वाहिकाएं भयावह परिणाम दे सकती हैं, उसी तरह महत्वपूर्ण पाइपिंग अनुप्रयोगों के लिए गलत सामग्री का चयन करने से सिस्टम विफलता हो सकती है। ASTM A312 स्टेनलेस स्टील पाइप आपके लिए उपयुक्त समाधान हो सकता है।
एएसटीएम ए312 अमेरिकन सोसाइटी फॉर टेस्टिंग एंड मैटेरियल्स (एएसटीएम) द्वारा विकसित एक मानक विनिर्देश है जो सीमलेस, स्ट्रेट-सीम वेल्डेड और भारी कोल्ड-वर्क्ड वेल्डेड ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील पाइप को कवर करता है। विशेष रूप से उच्च तापमान और सामान्य संक्षारक वातावरण के लिए डिज़ाइन किए गए, इस विनिर्देश में 304/304L और 316/316L स्टेनलेस स्टील जैसे कुछ सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले ग्रेड शामिल हैं। यह आलेख आपकी सामग्री चयन प्रक्रिया का मार्गदर्शन करने के लिए एएसटीएम ए312 मानक का विस्तृत विश्लेषण प्रदान करेगा, इसकी रासायनिक संरचना और यांत्रिक गुणों की जांच करेगा।
स्टेनलेस स्टील पाइप अपने असाधारण संक्षारण प्रतिरोध के कारण उच्च तापमान अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। जैसे-जैसे उद्योग तेजी से ऐसी सामग्रियों की मांग कर रहे हैं जो कठोर परिचालन स्थितियों का सामना कर सकें, स्टेनलेस स्टील मानक कार्बन स्टील के विकास के रूप में उभरा है। बेस आयरन में निकल और क्रोमियम जैसे मिश्र धातु तत्व जोड़ने से, स्टेनलेस स्टील संक्षारक वातावरण के प्रति अपने प्रतिरोध में काफी सुधार करता है।
स्टेनलेस स्टील के विभिन्न ग्रेडों की खोज करने से पहले, बाजार में उपलब्ध सामान्य प्रकारों और उनके वर्गीकरण को समझना महत्वपूर्ण है।
आम तौर पर, कम से कम 10.5% क्रोमियम सामग्री वाले किसी भी स्टील मिश्र धातु को "स्टेनलेस स्टील" माना जा सकता है। हालाँकि, मिश्रधातु तत्वों (जैसे निकल, क्रोमियम, मोलिब्डेनम, टाइटेनियम, तांबा, नाइट्रोजन, आदि) के विशिष्ट संयोजन के आधार पर, कई अलग-अलग ग्रेड उपलब्ध हैं, जिनमें से प्रत्येक में अलग-अलग संरचनात्मक, रासायनिक और यांत्रिक गुण हैं।
स्टेनलेस स्टील की सबसे उल्लेखनीय विशेषता इसका उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध है, जिसका श्रेय इसकी सतह पर बनने वाली सुरक्षात्मक क्रोमियम ऑक्साइड परत को दिया जाता है। यह ऑक्साइड परत ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके एक सूक्ष्म अवरोध बनाती है जो प्रभावी रूप से क्षरण को रोकती है। इसके अतिरिक्त, कार्बन स्टील की तुलना में, स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु कम तापमान अनुप्रयोगों, उच्च शक्ति और कठोरता, बेहतर लचीलापन और कम रखरखाव लागत में बेहतर क्रूरता प्रदर्शित करते हैं।
स्टेनलेस स्टील्स को उनकी धातुकर्म संरचना के आधार पर मोटे तौर पर निम्नलिखित श्रृंखला में वर्गीकृत किया जा सकता है:
यह स्टेनलेस स्टील का सबसे आम प्रकार है। निकल, मैंगनीज और नाइट्रोजन जैसे तत्वों का मिश्रण ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील को उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी और फॉर्मेबिलिटी प्रदान करता है। क्रोमियम, मोलिब्डेनम और नाइट्रोजन की मात्रा बढ़ाकर इसके संक्षारण प्रतिरोध को और बढ़ाया जा सकता है। हालाँकि, बुनियादी ऑस्टेनिटिक स्टील्स तनाव संक्षारण क्रैकिंग के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं (तनाव संक्षारण क्रैकिंग के प्रतिरोध में सुधार के लिए उच्च निकल सामग्री की आवश्यकता होती है)। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स को गर्मी उपचार द्वारा कठोर नहीं किया जा सकता है, लेकिन काफी कठोरता और लचीलापन बनाए रखते हुए इसे बहुत उच्च शक्ति स्तर तक ठंडा किया जा सकता है।
यद्यपि ऑस्टेनिटिक स्टील्स आम तौर पर गैर-चुंबकीय होते हैं, वे वास्तविक मिश्र धातु संरचना और उत्पादन के दौरान लागू शीत कार्य की सीमा के आधार पर कुछ हद तक चुंबकत्व प्रदर्शित कर सकते हैं। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स को 200 श्रृंखला (क्रोमियम-मैंगनीज-निकल मिश्र धातु) और 300 श्रृंखला (क्रोमियम-निकल मिश्र धातु, जैसे 304, 309, 316, 321, 347, आदि) में विभाजित किया गया है। ग्रेड 304 स्टेनलेस स्टील सबसे आम ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील है, जो अधिकांश संक्षारक वातावरणों के लिए उपयुक्त है। 300 श्रृंखला में कोई भी अन्य ग्रेड SS304 के मूल गुणों को बढ़ा सकता है।
मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील्स फेरिटिक स्टील्स के समान हैं, इन दोनों में महत्वपूर्ण क्रोमियम सामग्री होती है, लेकिन मार्टेंसिटिक स्टील्स में कार्बन सामग्री 1% तक अधिक होती है। उच्च कार्बन सामग्री मार्टेंसिटिक स्टील्स को मानक कार्बन और क्रोमियम मिश्र धातु स्टील्स की तरह कठोर और टेम्पर्ड करने की अनुमति देती है (हालांकि वे आम तौर पर कम वेल्डेबिलिटी और लचीलापन प्रदर्शित करते हैं)। इस प्रकार का स्टेनलेस स्टील उच्च शक्ति और मध्यम संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। मानक ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स के विपरीत, मार्टेंसिटिक स्टील्स चुंबकीय होते हैं। सामान्य मार्टेंसिटिक स्टील ग्रेड में 410, 420 और 440C शामिल हैं।
फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स में महत्वपूर्ण क्रोमियम सामग्री होती है लेकिन कार्बन सामग्री कम होती है (आमतौर पर 0.1% से नीचे)। इस स्टेनलेस स्टील का नाम इसकी धातुकर्म संरचना से लिया गया है, जो कार्बन और कम-मिश्र धातु स्टील्स से काफी मिलता-जुलता है। इन स्टील्स में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, लेकिन वेल्डिंग के लिए उनके खराब प्रतिरोध और सीमित फॉर्मेबिलिटी (फेरिटिक स्टील्स कम फॉर्मेबिलिटी और लचीलापन प्रदर्शित करते हैं) के कारण पतली सतहों के लिए उपयुक्त नहीं हैं। फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स को ताप उपचार द्वारा कठोर नहीं किया जा सकता है। फेरिटिक स्टील में मोलिब्डेनम जोड़कर, सामग्री का उपयोग अत्यधिक संक्षारक अनुप्रयोगों जैसे अलवणीकरण संयंत्रों और समुद्री जल वातावरण में किया जा सकता है। ये स्टील्स तनाव संक्षारण क्रैकिंग के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध भी प्रदर्शित करते हैं। मार्टेंसिटिक स्टील्स की तरह, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स चुंबकीय होते हैं। सबसे आम फेरिटिक स्टील ग्रेड 430 (17% क्रोमियम) और 409 (11% क्रोमियम) हैं, जो ऑटोमोटिव उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
वर्षा सख्त करने वाले (पीएच) स्टील्स तांबे, नाइओबियम और एल्यूमीनियम जैसे तत्वों को जोड़कर असाधारण ताकत हासिल करते हैं। अंतिम आयु सख्त होने से पहले इन स्टील्स को उच्च सहनशीलता के साथ बहुत विशिष्ट आकार में संसाधित किया जा सकता है। यह मार्टेंसिटिक स्टील्स के पारंपरिक सख्त होने और तड़के से भिन्न है, जो प्रसंस्करण के दौरान विरूपण का खतरा होता है। वर्षा सख्त करने वाले स्टील्स का संक्षारण प्रतिरोध SS304 जैसे मानक ऑस्टेनिटिक स्टील्स के बराबर है। स्टेनलेस स्टील को सख्त करने वाला सबसे आम वर्षा 17-4PH है, जिसमें 17% क्रोमियम और 4% निकल होता है।
मानक स्टेनलेस स्टील पाइप के आयाम ANSI ASME B36.19 विनिर्देश द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। सीमलेस स्टेनलेस स्टील पाइप 1/8" से 24" तक के आकार में उपलब्ध हैं, जबकि वेल्डेड स्टेनलेस स्टील पाइप 2" से 36" आकार में निर्मित होते हैं (एएसटीएम ए312 पाइप, जो इलेक्ट्रिक-फ्यूजन-वेल्डेड ऑस्टेनिटिक क्रोमियम-निकल स्टेनलेस स्टील पाइप, या रोल्ड पाइप हैं)।
अत्यधिक गर्मी या संक्षारक परिस्थितियों में मानव शरीर की संवहनी प्रणाली के रूप में एक पाइपिंग प्रणाली की कल्पना करें। जिस तरह नाजुक रक्त वाहिकाएं भयावह परिणाम दे सकती हैं, उसी तरह महत्वपूर्ण पाइपिंग अनुप्रयोगों के लिए गलत सामग्री का चयन करने से सिस्टम विफलता हो सकती है। ASTM A312 स्टेनलेस स्टील पाइप आपके लिए उपयुक्त समाधान हो सकता है।
एएसटीएम ए312 अमेरिकन सोसाइटी फॉर टेस्टिंग एंड मैटेरियल्स (एएसटीएम) द्वारा विकसित एक मानक विनिर्देश है जो सीमलेस, स्ट्रेट-सीम वेल्डेड और भारी कोल्ड-वर्क्ड वेल्डेड ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील पाइप को कवर करता है। विशेष रूप से उच्च तापमान और सामान्य संक्षारक वातावरण के लिए डिज़ाइन किए गए, इस विनिर्देश में 304/304L और 316/316L स्टेनलेस स्टील जैसे कुछ सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले ग्रेड शामिल हैं। यह आलेख आपकी सामग्री चयन प्रक्रिया का मार्गदर्शन करने के लिए एएसटीएम ए312 मानक का विस्तृत विश्लेषण प्रदान करेगा, इसकी रासायनिक संरचना और यांत्रिक गुणों की जांच करेगा।
स्टेनलेस स्टील पाइप अपने असाधारण संक्षारण प्रतिरोध के कारण उच्च तापमान अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। जैसे-जैसे उद्योग तेजी से ऐसी सामग्रियों की मांग कर रहे हैं जो कठोर परिचालन स्थितियों का सामना कर सकें, स्टेनलेस स्टील मानक कार्बन स्टील के विकास के रूप में उभरा है। बेस आयरन में निकल और क्रोमियम जैसे मिश्र धातु तत्व जोड़ने से, स्टेनलेस स्टील संक्षारक वातावरण के प्रति अपने प्रतिरोध में काफी सुधार करता है।
स्टेनलेस स्टील के विभिन्न ग्रेडों की खोज करने से पहले, बाजार में उपलब्ध सामान्य प्रकारों और उनके वर्गीकरण को समझना महत्वपूर्ण है।
आम तौर पर, कम से कम 10.5% क्रोमियम सामग्री वाले किसी भी स्टील मिश्र धातु को "स्टेनलेस स्टील" माना जा सकता है। हालाँकि, मिश्रधातु तत्वों (जैसे निकल, क्रोमियम, मोलिब्डेनम, टाइटेनियम, तांबा, नाइट्रोजन, आदि) के विशिष्ट संयोजन के आधार पर, कई अलग-अलग ग्रेड उपलब्ध हैं, जिनमें से प्रत्येक में अलग-अलग संरचनात्मक, रासायनिक और यांत्रिक गुण हैं।
स्टेनलेस स्टील की सबसे उल्लेखनीय विशेषता इसका उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध है, जिसका श्रेय इसकी सतह पर बनने वाली सुरक्षात्मक क्रोमियम ऑक्साइड परत को दिया जाता है। यह ऑक्साइड परत ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके एक सूक्ष्म अवरोध बनाती है जो प्रभावी रूप से क्षरण को रोकती है। इसके अतिरिक्त, कार्बन स्टील की तुलना में, स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु कम तापमान अनुप्रयोगों, उच्च शक्ति और कठोरता, बेहतर लचीलापन और कम रखरखाव लागत में बेहतर क्रूरता प्रदर्शित करते हैं।
स्टेनलेस स्टील्स को उनकी धातुकर्म संरचना के आधार पर मोटे तौर पर निम्नलिखित श्रृंखला में वर्गीकृत किया जा सकता है:
यह स्टेनलेस स्टील का सबसे आम प्रकार है। निकल, मैंगनीज और नाइट्रोजन जैसे तत्वों का मिश्रण ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील को उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी और फॉर्मेबिलिटी प्रदान करता है। क्रोमियम, मोलिब्डेनम और नाइट्रोजन की मात्रा बढ़ाकर इसके संक्षारण प्रतिरोध को और बढ़ाया जा सकता है। हालाँकि, बुनियादी ऑस्टेनिटिक स्टील्स तनाव संक्षारण क्रैकिंग के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं (तनाव संक्षारण क्रैकिंग के प्रतिरोध में सुधार के लिए उच्च निकल सामग्री की आवश्यकता होती है)। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स को गर्मी उपचार द्वारा कठोर नहीं किया जा सकता है, लेकिन काफी कठोरता और लचीलापन बनाए रखते हुए इसे बहुत उच्च शक्ति स्तर तक ठंडा किया जा सकता है।
यद्यपि ऑस्टेनिटिक स्टील्स आम तौर पर गैर-चुंबकीय होते हैं, वे वास्तविक मिश्र धातु संरचना और उत्पादन के दौरान लागू शीत कार्य की सीमा के आधार पर कुछ हद तक चुंबकत्व प्रदर्शित कर सकते हैं। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स को 200 श्रृंखला (क्रोमियम-मैंगनीज-निकल मिश्र धातु) और 300 श्रृंखला (क्रोमियम-निकल मिश्र धातु, जैसे 304, 309, 316, 321, 347, आदि) में विभाजित किया गया है। ग्रेड 304 स्टेनलेस स्टील सबसे आम ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील है, जो अधिकांश संक्षारक वातावरणों के लिए उपयुक्त है। 300 श्रृंखला में कोई भी अन्य ग्रेड SS304 के मूल गुणों को बढ़ा सकता है।
मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील्स फेरिटिक स्टील्स के समान हैं, इन दोनों में महत्वपूर्ण क्रोमियम सामग्री होती है, लेकिन मार्टेंसिटिक स्टील्स में कार्बन सामग्री 1% तक अधिक होती है। उच्च कार्बन सामग्री मार्टेंसिटिक स्टील्स को मानक कार्बन और क्रोमियम मिश्र धातु स्टील्स की तरह कठोर और टेम्पर्ड करने की अनुमति देती है (हालांकि वे आम तौर पर कम वेल्डेबिलिटी और लचीलापन प्रदर्शित करते हैं)। इस प्रकार का स्टेनलेस स्टील उच्च शक्ति और मध्यम संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। मानक ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स के विपरीत, मार्टेंसिटिक स्टील्स चुंबकीय होते हैं। सामान्य मार्टेंसिटिक स्टील ग्रेड में 410, 420 और 440C शामिल हैं।
फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स में महत्वपूर्ण क्रोमियम सामग्री होती है लेकिन कार्बन सामग्री कम होती है (आमतौर पर 0.1% से नीचे)। इस स्टेनलेस स्टील का नाम इसकी धातुकर्म संरचना से लिया गया है, जो कार्बन और कम-मिश्र धातु स्टील्स से काफी मिलता-जुलता है। इन स्टील्स में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, लेकिन वेल्डिंग के लिए उनके खराब प्रतिरोध और सीमित फॉर्मेबिलिटी (फेरिटिक स्टील्स कम फॉर्मेबिलिटी और लचीलापन प्रदर्शित करते हैं) के कारण पतली सतहों के लिए उपयुक्त नहीं हैं। फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स को ताप उपचार द्वारा कठोर नहीं किया जा सकता है। फेरिटिक स्टील में मोलिब्डेनम जोड़कर, सामग्री का उपयोग अत्यधिक संक्षारक अनुप्रयोगों जैसे अलवणीकरण संयंत्रों और समुद्री जल वातावरण में किया जा सकता है। ये स्टील्स तनाव संक्षारण क्रैकिंग के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध भी प्रदर्शित करते हैं। मार्टेंसिटिक स्टील्स की तरह, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स चुंबकीय होते हैं। सबसे आम फेरिटिक स्टील ग्रेड 430 (17% क्रोमियम) और 409 (11% क्रोमियम) हैं, जो ऑटोमोटिव उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
वर्षा सख्त करने वाले (पीएच) स्टील्स तांबे, नाइओबियम और एल्यूमीनियम जैसे तत्वों को जोड़कर असाधारण ताकत हासिल करते हैं। अंतिम आयु सख्त होने से पहले इन स्टील्स को उच्च सहनशीलता के साथ बहुत विशिष्ट आकार में संसाधित किया जा सकता है। यह मार्टेंसिटिक स्टील्स के पारंपरिक सख्त होने और तड़के से भिन्न है, जो प्रसंस्करण के दौरान विरूपण का खतरा होता है। वर्षा सख्त करने वाले स्टील्स का संक्षारण प्रतिरोध SS304 जैसे मानक ऑस्टेनिटिक स्टील्स के बराबर है। स्टेनलेस स्टील को सख्त करने वाला सबसे आम वर्षा 17-4PH है, जिसमें 17% क्रोमियम और 4% निकल होता है।
मानक स्टेनलेस स्टील पाइप के आयाम ANSI ASME B36.19 विनिर्देश द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। सीमलेस स्टेनलेस स्टील पाइप 1/8" से 24" तक के आकार में उपलब्ध हैं, जबकि वेल्डेड स्टेनलेस स्टील पाइप 2" से 36" आकार में निर्मित होते हैं (एएसटीएम ए312 पाइप, जो इलेक्ट्रिक-फ्यूजन-वेल्डेड ऑस्टेनिटिक क्रोमियम-निकल स्टेनलेस स्टील पाइप, या रोल्ड पाइप हैं)।
