डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील (DSS) एक प्रकार का स्टेनलेस स्टील है जिसमें फेराइट और ऑस्टेनाइट लगभग बराबर मात्रा में होते हैं, और कम मात्रा वाला भाग आमतौर पर कम से कम 30% होता है। DSS में आमतौर पर क्रोमियम की मात्रा 18% से 28% और निकल की मात्रा 3% से 10% के बीच होती है। कुछ डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील में मोलिब्डेनम (Mo), कॉपर (Cu), नियोबियम (Nb), टाइटेनियम (Ti), और नाइट्रोजन (N) जैसे मिश्रधातु तत्व भी होते हैं।
इस श्रेणी के स्टील में ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक दोनों प्रकार के स्टेनलेस स्टील की विशेषताएँ सम्मिलित हैं। फेरिटिक स्टेनलेस स्टील की तुलना में, DSS में उच्च प्लास्टिसिटी और कठोरता होती है, कमरे के तापमान पर भंगुरता नहीं होती है, और बेहतर अंतर-दानेदार संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डेबिलिटी प्रदर्शित करता है। साथ ही, यह फेरिटिक स्टेनलेस स्टील की 475°C भंगुरता और उच्च तापीय चालकता को बरकरार रखता है और सुपरप्लास्टिसिटी प्रदर्शित करता है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील की तुलना में, DSS में उच्च शक्ति और अंतर-दानेदार तथा क्लोराइड तनाव संक्षारण के प्रति उल्लेखनीय रूप से बेहतर प्रतिरोध होता है। DSS में उत्कृष्ट पिटिंग संक्षारण प्रतिरोध भी होता है और इसे निकल-बचत करने वाला स्टेनलेस स्टील माना जाता है।
संरचना और प्रकार
ऑस्टेनाइट और फेराइट की अपनी द्वि-चरण संरचना के कारण, जिसमें प्रत्येक चरण लगभग आधा होता है, DSS ऑस्टेनाइटिक और फेरिटिक दोनों प्रकार के स्टेनलेस स्टील्स की विशेषताओं को प्रदर्शित करता है। DSS की पराभव शक्ति 400 MPa से 550 MPa तक होती है, जो सामान्य ऑस्टेनाइटिक स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में दोगुनी है। DSS में फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में उच्च कठोरता, निम्न भंगुर संक्रमण तापमान और उल्लेखनीय रूप से बेहतर अंतर-कणीय संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डेबिलिटी होती है। इसमें 475°C भंगुरता, उच्च तापीय चालकता, निम्न तापीय प्रसार गुणांक, अतिप्लास्टिसिटी और चुंबकत्व जैसे कुछ फेरिटिक स्टेनलेस स्टील गुण भी बरकरार रहते हैं। ऑस्टेनाइटिक स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में, DSS में उच्च शक्ति, विशेष रूप से पराभव शक्ति, और पिटिंग, प्रतिबल संक्षारण और संक्षारण थकान के प्रति बेहतर प्रतिरोध होता है।
डीएसएस को उसकी रासायनिक संरचना के आधार पर चार प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: Cr18, Cr23 (Mo-मुक्त), Cr22, और Cr25। Cr25 प्रकार को मानक और सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील में विभाजित किया जा सकता है। इनमें से, Cr22 और Cr25 प्रकार अधिक प्रचलित हैं। चीन में, अपनाए जाने वाले अधिकांश डीएसएस ग्रेड स्वीडन में उत्पादित होते हैं, जिनमें 3RE60 (Cr18 प्रकार), SAF2304 (Cr23 प्रकार), SAF2205 (Cr22 प्रकार), और SAF2507 (Cr25 प्रकार) शामिल हैं।
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील के प्रकार
1. निम्न-मिश्र धातु प्रकार:UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N) द्वारा दर्शाए गए इस स्टील में मोलिब्डेनम नहीं होता है और इसकी पिटिंग रेजिस्टेंस इक्विवेलेंट नंबर (PREN) 24-25 है। यह तनाव संक्षारण प्रतिरोध अनुप्रयोगों में AISI 304 या 316 का स्थान ले सकता है।
2. मध्यम-मिश्र धातु प्रकार:UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N) द्वारा दर्शाया गया, जिसका PREN 32-33 है। इसका संक्षारण प्रतिरोध AISI 316L और 6% Mo+N ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स के बीच है।
3. उच्च मिश्र धातु प्रकार:इसमें आमतौर पर 25% क्रोमियम, मोलिब्डेनम और नाइट्रोजन, कभी-कभी तांबा और टंगस्टन भी होता है। UNS S32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N) द्वारा दर्शाए गए, PREN 38-39 के साथ, इस स्टील में 22% क्रोमियम DSS की तुलना में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध है।
4. सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील:इसमें मोलिब्डेनम और नाइट्रोजन का उच्च स्तर होता है, जिसे UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N) द्वारा दर्शाया जाता है, कभी-कभी इसमें टंगस्टन और तांबा भी होता है, जिसका PREN 40 से ऊपर होता है। यह कठोर मीडिया स्थितियों के लिए उपयुक्त है, उत्कृष्ट संक्षारण और यांत्रिक गुण प्रदान करता है, जो सुपर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स के बराबर है।
चीन में डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील के ग्रेड
नए चीनी मानक GB/T 20878-2007 "स्टेनलेस और ऊष्मा-प्रतिरोधी स्टील ग्रेड और रासायनिक संरचना" में कई DSS ग्रेड शामिल हैं, जैसे 14Cr18Ni11Si4AlTi, 022Cr19Ni5Mo3Si2N, और 12Cr21Ni5Ti। इसके अतिरिक्त, प्रसिद्ध 2205 डुप्लेक्स स्टील चीनी ग्रेड 022Cr23Ni5Mo3N के अनुरूप है।
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील की विशेषताएँ
अपनी द्वि-चरणीय संरचना के कारण, रासायनिक संरचना और ऊष्मा उपचार प्रक्रिया को उचित रूप से नियंत्रित करके, DSS फेरिटिक और ऑस्टेनिटिक दोनों प्रकार के स्टेनलेस स्टील्स के लाभों को संयोजित करता है। इसमें ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की उत्कृष्ट कठोरता और वेल्डेबिलिटी और फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स की उच्च शक्ति और क्लोराइड तनाव संक्षारण प्रतिरोध शामिल है। इन उत्कृष्ट गुणों के कारण, DSS 1980 के दशक से एक वेल्डेबल संरचनात्मक सामग्री के रूप में तेज़ी से विकसित हुआ है और मार्टेंसिटिक, ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक स्टेनलेस स्टील्स के बराबर हो गया है। DSS की निम्नलिखित विशेषताएँ हैं:
1. क्लोराइड तनाव संक्षारण प्रतिरोध:मोलिब्डेनम युक्त DSS कम तनाव स्तरों पर क्लोराइड तनाव संक्षारण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करता है। जबकि 18-8 ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स 60°C से ऊपर के उदासीन क्लोराइड विलयनों में तनाव संक्षारण दरारों से ग्रस्त होते हैं, DSS क्लोराइड और हाइड्रोजन सल्फाइड की अल्प मात्रा वाले वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करता है, जिससे यह ताप विनिमायकों और वाष्पित्रों के लिए उपयुक्त हो जाता है।
2. पिटिंग संक्षारण प्रतिरोध:डीएसएस में उत्कृष्ट पिटिंग संक्षारण प्रतिरोध है। समान पिटिंग प्रतिरोध समतुल्य (PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%) के साथ, डीएसएस और ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील समान महत्वपूर्ण पिटिंग क्षमता प्रदर्शित करते हैं। डीएसएस का पिटिंग और दरार संक्षारण प्रतिरोध, विशेष रूप से उच्च-क्रोमियम, नाइट्रोजन-युक्त प्रकारों में, एआईएसआई 316एल से बेहतर है।
3. संक्षारण थकान और पहनने संक्षारण प्रतिरोध:डीएसएस कुछ संक्षारक वातावरणों में अच्छा प्रदर्शन करता है, जिससे यह पंपों, वाल्वों और अन्य विद्युत उपकरणों के लिए उपयुक्त हो जाता है।
4. यांत्रिक गुण:डीएसएस में उच्च शक्ति और थकान शक्ति होती है, और इसकी उपज शक्ति 18-8 ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में दोगुनी होती है। विलयन-उष्माशोधन अवस्था में, इसका बढ़ाव 25% तक पहुँच जाता है, और इसकी कठोरता मान AK (V-नोच) 100 J से अधिक होता है।
5. वेल्डेबिलिटी:डीएसएस में अच्छी वेल्डेबिलिटी होती है और गर्म दरारों की प्रवृत्ति कम होती है। वेल्डिंग से पहले आमतौर पर प्रीहीटिंग की आवश्यकता नहीं होती है, और वेल्डिंग के बाद हीट ट्रीटमेंट की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे 18-8 ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील या कार्बन स्टील के साथ वेल्डिंग की जा सकती है।
6. गर्म कार्य:निम्न-क्रोमियम (18%Cr) DSS में 18-8 ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में अधिक व्यापक तप्त कार्य तापमान सीमा और कम प्रतिरोध होता है, जिससे बिना फोर्जिंग के प्लेटों में सीधे रोलिंग की जा सकती है। उच्च-क्रोमियम (25%Cr) DSS पर तप्त कार्य करना थोड़ा अधिक चुनौतीपूर्ण होता है, लेकिन इसे प्लेटों, पाइपों और तारों में उत्पादित किया जा सकता है।
7. शीत कार्य:डीएसएस, 18-8 ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में ठंडे काम के दौरान अधिक कठोर कार्य प्रदर्शित करता है, तथा पाइप और प्लेट बनाने के दौरान विरूपण के लिए उच्च प्रारंभिक तनाव की आवश्यकता होती है।
8. तापीय चालकता और विस्तार:ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में DSS में उच्च तापीय चालकता और कम तापीय प्रसार गुणांक होते हैं, जो इसे उपकरणों की लाइनिंग और मिश्रित प्लेटों के उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाता है। यह ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में उच्च तापीय विनिमय दक्षता के साथ, ताप विनिमयकर्ता ट्यूब कोर के लिए भी आदर्श है।
9. भंगुरता:डीएसएस में उच्च-क्रोमियम फ़ेराइटिक स्टेनलेस स्टील्स की भंगुरता की प्रवृत्ति बनी रहती है और यह 300°C से अधिक तापमान पर उपयोग के लिए अनुपयुक्त है। डीएसएस में क्रोमियम की मात्रा जितनी कम होगी, सिग्मा चरण जैसे भंगुर चरणों के प्रति इसकी प्रवृत्ति उतनी ही कम होगी।
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पोस्ट करने का समय: जुलाई-29-2024