સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં કાર્બનનું દ્વૈતત્વ

કાર્બન એ ઔદ્યોગિક સ્ટીલના મુખ્ય તત્વોમાંનું એક છે. સ્ટીલનું પ્રદર્શન અને માળખું મોટાભાગે સ્ટીલમાં કાર્બનની સામગ્રી અને વિતરણ દ્વારા નક્કી થાય છે. સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં કાર્બનની અસર ખાસ કરીને નોંધપાત્ર છે. સ્ટેનલેસ સ્ટીલની રચના પર કાર્બનનો પ્રભાવ મુખ્યત્વે બે પાસાઓમાં પ્રગટ થાય છે. એક તરફ, કાર્બન એક એવું તત્વ છે જે ઓસ્ટેનાઇટને સ્થિર કરે છે, અને તેની અસર મોટી છે (નિકલ કરતા લગભગ 30 ગણી), બીજી તરફ, કાર્બન અને ક્રોમિયમના ઉચ્ચ આકર્ષણને કારણે. મોટું, ક્રોમિયમ સાથે - કાર્બાઇડ્સની એક જટિલ શ્રેણી. તેથી, તાકાત અને કાટ પ્રતિકારની દ્રષ્ટિએ, સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં કાર્બનની ભૂમિકા વિરોધાભાસી છે.

આ પ્રભાવના નિયમને ઓળખીને, આપણે વિવિધ ઉપયોગની જરૂરિયાતોના આધારે વિવિધ કાર્બન સામગ્રીવાળા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પસંદ કરી શકીએ છીએ.
ઉદાહરણ તરીકે, 0Crl3~4Cr13 ના પાંચ સ્ટીલ ગ્રેડનું પ્રમાણભૂત ક્રોમિયમ સામગ્રી, જે ઉદ્યોગમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે અને સૌથી ઓછું છે, તે 12~14% પર સેટ કરવામાં આવ્યું છે, એટલે કે, કાર્બન અને ક્રોમિયમ ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ બનાવે છે તે પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. નિર્ણાયક હેતુ એ છે કે કાર્બન અને ક્રોમિયમને ક્રોમિયમ કાર્બાઇડમાં જોડ્યા પછી, ઘન દ્રાવણમાં ક્રોમિયમ સામગ્રી 11.7% ની લઘુત્તમ ક્રોમિયમ સામગ્રી કરતા ઓછી ન હોય.

આ પાંચ સ્ટીલ ગ્રેડની વાત કરીએ તો, કાર્બન સામગ્રીમાં તફાવતને કારણે, મજબૂતાઈ અને કાટ પ્રતિકાર પણ અલગ છે. 0Cr13~2Crl3 સ્ટીલનો કાટ પ્રતિકાર વધુ સારો છે પરંતુ મજબૂતાઈ 3Crl3 અને 4Cr13 સ્ટીલ કરતા ઓછી છે. તેનો ઉપયોગ મોટે ભાગે માળખાકીય ભાગોના ઉત્પાદન માટે થાય છે.
ઉચ્ચ કાર્બન સામગ્રીને કારણે, બે સ્ટીલ ગ્રેડ ઉચ્ચ શક્તિ મેળવી શકે છે અને મોટાભાગે સ્પ્રિંગ્સ, છરીઓ અને અન્ય ભાગોના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે જેને ઉચ્ચ શક્તિ અને ઘસારો પ્રતિકારની જરૂર હોય છે. બીજા ઉદાહરણ તરીકે, 18-8 ક્રોમિયમ-નિકલ સ્ટેનલેસ સ્ટીલના આંતર-દાણાદાર કાટને દૂર કરવા માટે, સ્ટીલની કાર્બન સામગ્રીને 0.03% કરતા ઓછી કરી શકાય છે, અથવા ક્રોમિયમ અને કાર્બન કરતાં વધુ આકર્ષણ ધરાવતું તત્વ (ટાઇટેનિયમ અથવા નિઓબિયમ) ઉમેરી શકાય છે જેથી તેને કાર્બાઇડ બનતું અટકાવી શકાય. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે ઉચ્ચ કઠિનતા અને ઘસારો પ્રતિકાર મુખ્ય આવશ્યકતાઓ હોય છે, ત્યારે આપણે સ્ટીલની કાર્બન સામગ્રીને યોગ્ય રીતે વધારીને ક્રોમિયમ સામગ્રી વધારી શકીએ છીએ, જેથી કઠિનતા અને ઘસારો પ્રતિકારની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરી શકાય, અને ચોક્કસ કાટ પ્રતિકાર, બેરિંગ્સ, માપન સાધનો અને સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 9Cr18 અને 9Cr17MoVCo સ્ટીલ સાથે બ્લેડ તરીકે ઔદ્યોગિક ઉપયોગને ધ્યાનમાં લઈ શકીએ છીએ, જોકે કાર્બન સામગ્રી 0.85 ~ 0.95% જેટલી ઊંચી છે, કારણ કે તેમની ક્રોમિયમ સામગ્રી પણ તે મુજબ વધે છે, તેથી તે હજુ પણ કાટ પ્રતિકારની ખાતરી આપે છે. જરૂરી છે.

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, હાલમાં ઉદ્યોગમાં વપરાતા સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં કાર્બનનું પ્રમાણ પ્રમાણમાં ઓછું છે. મોટાભાગના સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં કાર્બનનું પ્રમાણ 0.1 થી 0.4% હોય છે, અને એસિડ-પ્રતિરોધક સ્ટીલમાં કાર્બનનું પ્રમાણ 0.1 થી 0.2% હોય છે. 0.4% કરતા વધારે કાર્બનનું પ્રમાણ ધરાવતા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કુલ ગ્રેડનો માત્ર એક નાનો ભાગ બનાવે છે, કારણ કે ઉપયોગની મોટાભાગની પરિસ્થિતિઓમાં, સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં હંમેશા કાટ પ્રતિકાર હોય છે. વધુમાં, કાર્બનનું પ્રમાણ ઓછું હોય છે તે ચોક્કસ પ્રક્રિયા આવશ્યકતાઓ, જેમ કે સરળ વેલ્ડીંગ અને ઠંડા વિકૃતિને કારણે પણ છે.