कार्बन हा औद्योगिक स्टीलच्या मुख्य घटकांपैकी एक आहे. स्टीलची कार्यक्षमता आणि रचना मोठ्या प्रमाणावर त्यातील कार्बनच्या प्रमाणावर आणि वितरणावर अवलंबून असते. स्टेनलेस स्टीलमध्ये कार्बनचा प्रभाव विशेषतः लक्षणीय असतो. स्टेनलेस स्टीलच्या रचनेवर कार्बनचा प्रभाव प्रामुख्याने दोन बाबींमध्ये दिसून येतो. एकीकडे, कार्बन हा ऑस्टेनाइटला स्थिर करणारा घटक आहे आणि त्याचा प्रभाव मोठा असतो (निकेलपेक्षा सुमारे ३० पट जास्त), तर दुसरीकडे, कार्बन आणि क्रोमियम यांच्यातील उच्च आकर्षणामुळे, क्रोमियमसोबत कार्बाइडची एक जटिल मालिका तयार होते. त्यामुळे, मजबुती आणि गंज-प्रतिरोधकतेच्या बाबतीत, स्टेनलेस स्टीलमध्ये कार्बनची भूमिका विरोधाभासी आहे.
या प्रभावाचा नियम ओळखून, आपण वापराच्या वेगवेगळ्या गरजांनुसार वेगवेगळ्या कार्बन प्रमाणाचे स्टेनलेस स्टील निवडू शकतो.
उदाहरणार्थ, उद्योगात सर्वाधिक वापरल्या जाणाऱ्या आणि सर्वात कमी असलेल्या 0Crl3~4Cr13 या पाच स्टील ग्रेडमधील क्रोमियमचे मानक प्रमाण 12~14% निश्चित केले आहे, म्हणजेच, कार्बन आणि क्रोमियमपासून क्रोमियम कार्बाइड तयार होण्याच्या घटकांचा विचार केला जातो. याचा निर्णायक उद्देश हा आहे की, कार्बन आणि क्रोमियम एकत्र येऊन क्रोमियम कार्बाइड तयार झाल्यानंतर, घन द्रावणातील क्रोमियमचे प्रमाण 11.7% या किमान क्रोमियम प्रमाणापेक्षा कमी होणार नाही.
या पाच स्टील ग्रेड्सबद्दल बोलायचे झाल्यास, कार्बनच्या प्रमाणातील फरकामुळे त्यांची मजबुती आणि गंज-प्रतिरोधकता देखील भिन्न असते. 0Cr13~2Crl3 स्टीलची गंज-प्रतिरोधकता चांगली असते, परंतु त्याची मजबुती 3Crl3 आणि 4Cr13 स्टीलपेक्षा कमी असते. याचा उपयोग प्रामुख्याने संरचनात्मक भागांच्या निर्मितीसाठी केला जातो.
उच्च कार्बन प्रमाणामुळे, या दोन स्टील ग्रेडमध्ये उच्च शक्ती प्राप्त होते आणि त्यांचा वापर प्रामुख्याने स्प्रिंग्स, चाकू आणि उच्च शक्ती व झीज-प्रतिरोधकतेची आवश्यकता असलेल्या इतर भागांच्या निर्मितीमध्ये केला जातो. दुसऱ्या उदाहरणासाठी, १८-८ क्रोमियम-निकेल स्टेनलेस स्टीलचा आंतरकणीय क्षरण (intergranular corrosion) टाळण्यासाठी, स्टीलमधील कार्बनचे प्रमाण ०.०३% पेक्षा कमी केले जाऊ शकते, किंवा कार्बाइड तयार होण्यापासून रोखण्यासाठी क्रोमियम आणि कार्बनपेक्षा जास्त आकर्षण असलेला एखादा घटक (टायटॅनियम किंवा नायोबियम) त्यात मिसळला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, क्रोमियमच्या बाबतीत, जेव्हा उच्च कठीणता आणि झीज-प्रतिरोध या मुख्य आवश्यकता असतात, तेव्हा आपण स्टीलमध्ये कार्बनचे प्रमाण वाढवताना क्रोमियमचे प्रमाणही योग्य प्रमाणात वाढवू शकतो, जेणेकरून कठीणता आणि झीज-प्रतिरोधाच्या आवश्यकता पूर्ण होतील आणि विशिष्ट गंज-प्रतिरोधाचाही विचार केला जाईल. बेअरिंग्ज, मोजमाप उपकरणे आणि ब्लेड्स यांसारख्या औद्योगिक वापरासाठी स्टेनलेस स्टील 9Cr18 आणि 9Cr17MoVCo स्टील वापरले जाते, ज्यामध्ये कार्बनचे प्रमाण 0.85 ~ 0.95% इतके जास्त असले तरी, त्यानुसार क्रोमियमचे प्रमाणही वाढवलेले असल्यामुळे, आवश्यक असलेला गंज-प्रतिरोध अजूनही सुनिश्चित होतो.
सर्वसाधारणपणे, सध्या उद्योगात वापरल्या जाणाऱ्या स्टेनलेस स्टीलमध्ये कार्बनचे प्रमाण तुलनेने कमी असते. बहुतेक स्टेनलेस स्टीलमध्ये ०.१ ते ०.४% कार्बन असतो आणि आम्ल-प्रतिरोधक स्टीलमध्ये ०.१ ते ०.२% कार्बन असतो. ०.४% पेक्षा जास्त कार्बन असलेले स्टेनलेस स्टील एकूण ग्रेडच्या तुलनेत खूपच कमी प्रमाणात असतात, कारण वापराच्या बहुतेक परिस्थितीत, गंज-प्रतिरोधकता हाच स्टेनलेस स्टीलचा मुख्य उद्देश असतो. याव्यतिरिक्त, सहज वेल्डिंग आणि कोल्ड डिफॉर्मेशन यांसारख्या विशिष्ट प्रक्रिया आवश्यकतांमुळे देखील कार्बनचे प्रमाण कमी असते.
पोस्ट करण्याची वेळ: २७ सप्टेंबर २०२२
