कार्बन स्टील और स्टेनलेस स्टील के बीच अंतर

कार्बन स्टील

एक ऐसा इस्पात जिसके यांत्रिक गुण मुख्य रूप से इस्पात में मौजूद कार्बन की मात्रा पर निर्भर करते हैं और जिसमें आमतौर पर कोई महत्वपूर्ण मिश्रधातु तत्व नहीं मिलाए जाते हैं, इसे कभी-कभी सादा कार्बन या कार्बन इस्पात भी कहा जाता है।

कार्बन स्टील, जिसे कार्बन स्टील भी कहा जाता है, लौह-कार्बन मिश्र धातुओं को संदर्भित करता है जिनमें 2% से कम कार्बन (WC) होता है।

कार्बन स्टील में आमतौर पर कार्बन के अलावा सिलिकॉन, मैंगनीज, सल्फर और फास्फोरस की थोड़ी मात्रा पाई जाती है।

कार्बन स्टील के उपयोग के अनुसार इसे तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: कार्बन संरचनात्मक इस्पात, कार्बन उपकरण इस्पात और मुक्त कटिंग संरचनात्मक इस्पात; कार्बन संरचनात्मक इस्पात को निर्माण और मशीन निर्माण के लिए संरचनात्मक इस्पात के दो प्रकारों में विभाजित किया गया है।

गलाने की विधि के आधार पर इसे फ्लैट फर्नेस स्टील, कन्वर्टर स्टील और इलेक्ट्रिक फर्नेस स्टील में विभाजित किया जा सकता है;

ऑक्सीकरण प्रक्रिया के अनुसार, इसे उबलने वाले स्टील (F), स्थिर स्टील (Z), अर्ध-स्थिर स्टील (b) और विशेष स्थिर स्टील (TZ) में विभाजित किया जा सकता है;

कार्बन स्टील में कार्बन की मात्रा के आधार पर इसे निम्न कार्बन स्टील (WC ≤ 0.25%), मध्यम कार्बन स्टील (WC 0.25%-0.6%) और उच्च कार्बन स्टील (WC > 0.6%) में विभाजित किया जा सकता है;

कार्बन स्टील में फॉस्फोरस और सल्फर की मात्रा के आधार पर इसे साधारण कार्बन स्टील (जिसमें फॉस्फोरस और सल्फर की मात्रा अधिक होती है), उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन स्टील (जिसमें फॉस्फोरस और सल्फर की मात्रा कम होती है), उच्च गुणवत्ता वाले स्टील (जिसमें फॉस्फोरस और सल्फर की मात्रा कम होती है) और विशेष उच्च गुणवत्ता वाले स्टील में विभाजित किया जा सकता है।

सामान्य कार्बन स्टील में कार्बन की मात्रा जितनी अधिक होती है, कठोरता उतनी ही अधिक होती है, मजबूती उतनी ही अधिक होती है, लेकिन प्लास्टिसिटी उतनी ही कम होती है।

स्टेनलेस स्टील

स्टेनलेस स्टील दो प्रमुख भागों से मिलकर बना होता है: स्टेनलेस स्टील और अम्ल-प्रतिरोधी स्टील। संक्षेप में, वायुमंडलीय संक्षारण का प्रतिरोध करने वाले स्टील को स्टेनलेस स्टील कहा जाता है, जबकि रासायनिक संक्षारण का प्रतिरोध करने वाले स्टील को अम्ल-प्रतिरोधी स्टील कहा जाता है। स्टेनलेस स्टील एक उच्च मिश्रधातु स्टील है जिसमें 60% से अधिक लोहा मुख्य घटक होता है, साथ ही इसमें क्रोमियम, निकेल, मोलिब्डेनम और अन्य मिश्रधातु तत्व भी मिलाए जाते हैं।

जब स्टील में 12% से अधिक क्रोमियम होता है, तो हवा और तनु नाइट्रिक अम्ल के संपर्क में आने पर स्टील में जंग लगना और क्षरण होना मुश्किल हो जाता है। इसका कारण यह है कि क्रोमियम स्टील की सतह पर क्रोमियम ऑक्साइड की एक बहुत ही मजबूत परत बना लेता है, जो स्टील को जंग से प्रभावी ढंग से बचाती है। स्टेनलेस स्टील में क्रोमियम की मात्रा आमतौर पर 14% से अधिक होती है, लेकिन स्टेनलेस स्टील पूरी तरह से जंग-मुक्त नहीं होता है। तटीय क्षेत्रों या गंभीर वायु प्रदूषण वाले क्षेत्रों में, जब हवा में क्लोराइड आयनों की मात्रा अधिक होती है, तो वातावरण के संपर्क में आने वाली स्टेनलेस स्टील की सतह पर कुछ जंग के धब्बे दिखाई दे सकते हैं, लेकिन ये जंग के धब्बे केवल सतह तक ही सीमित रहते हैं और स्टेनलेस स्टील के आंतरिक मैट्रिक्स को नष्ट नहीं करते हैं।

सामान्य तौर पर, स्टील में क्रोमियम (Wcr) की मात्रा 12% से अधिक होने पर उसमें स्टेनलेस स्टील के गुण होते हैं। ऊष्मा उपचार के बाद सूक्ष्म संरचना के आधार पर स्टेनलेस स्टील को पाँच श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: फेराइट स्टेनलेस स्टील, मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, ऑस्टेनिटिक-फेराइट स्टेनलेस स्टील और अवक्षेपित कार्बनीकृत स्टेनलेस स्टील।

स्टेनलेस स्टील को आमतौर पर मैट्रिक्स संरचना के आधार पर विभाजित किया जाता है:

1. फेरिटिक स्टेनलेस स्टील। इसमें 12% से 30% तक क्रोमियम होता है। क्रोमियम की मात्रा बढ़ने के साथ इसकी संक्षारण प्रतिरोधकता, मजबूती और वेल्ड करने की क्षमता बढ़ती है और क्लोराइड तनाव संक्षारण प्रतिरोधकता में सुधार होता है, जो इसे अन्य प्रकार के स्टेनलेस स्टील से बेहतर बनाता है।

2. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील। इसमें 18% से अधिक क्रोमियम होता है, साथ ही लगभग 8% निकेल और थोड़ी मात्रा में मोलिब्डेनम, टाइटेनियम, नाइट्रोजन और अन्य तत्व भी होते हैं। इसका समग्र प्रदर्शन अच्छा है और यह विभिन्न माध्यमों के संक्षारण के प्रति प्रतिरोधी है।

3. ऑस्टेनिटिक-फेरिटिक डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील। यह ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक दोनों प्रकार का स्टेनलेस स्टील है, और इसमें सुपरप्लास्टिसिटी के फायदे हैं।

4. मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील। उच्च शक्ति, लेकिन खराब प्लास्टिसिटी और वेल्डेबिलिटी।