1. परिचय
कास्ट स्टेनलेस स्टील्स संक्षारण प्रतिरोध को जोड़ते हैं, जटिल आकृतियों के लिए अच्छी यांत्रिक शक्ति और कास्टेबिलिटी.
इनका उपयोग वहां किया जाता है जहां संक्षारण होता है, तापमान, या सैनिटरी आवश्यकताएं सामान्य कार्बन स्टील्स को रोकती हैं और जहां गढ़ा प्लेट से जटिल ज्यामिति का निर्माण महंगा या असंभव होगा.
प्रदर्शन मिश्र धातु परिवार पर निर्भर करता है (austenitic, डुप्लेक्स, फेरिटिक, martensitic, अवक्षेपण-कठोरीकरण), ढलाई विधि, गर्मी उपचार और गुणवत्ता नियंत्रण.
धातु के आंतरिक लाभों को नकारने वाले भंगुर चरणों और कास्टिंग दोषों से बचने के लिए उचित विनिर्देश और प्रक्रिया नियंत्रण आवश्यक है।.
2. मूल परिभाषा & कास्ट स्टेनलेस स्टील का वर्गीकरण
मूल परिभाषा - "कास्ट स्टेनलेस स्टील" से हमारा क्या मतलब है
ढालना स्टेनलेस स्टील क्रोमियम-युक्त लौह मिश्र धातुओं को संदर्भित करता है जो पिघले हुए मिश्र धातु को एक सांचे में डालकर और इसे जमने की अनुमति देकर निर्मित होते हैं, फिर आवश्यकतानुसार फिनिशिंग और हीट-ट्रीटमेंट.
परिभाषित करने वाली विशेषता जो उन्हें "स्टेनलेस" बनाती है वह पर्याप्त क्रोमियम सामग्री है (और अक्सर अन्य मिश्र धातु तत्व) एक सतत बनाने और बनाए रखने के लिए, स्व-उपचार क्रोमियम ऑक्साइड (Cr ₂o ₃) ऐसी फिल्म जो नाटकीय रूप से सामान्य क्षरण को कम करती है.
कास्टिंग का उपयोग वहां किया जाता है जहां जटिल ज्यामिति होती है, अभिन्न विशेषताएं (मार्ग, दादागिरी, पसली), या ढलाई के आर्थिक लाभ गढ़े हुए निर्माण के लाभों से अधिक हैं.

परिवार-दर-परिवार सारांश (मेज़)
| परिवार | प्रमुख मिश्र धातुएँ (एएसटीएम ए351) | मूल ताकतें | विशिष्ट उपयोग |
| austenitic | CF8, CF8M, सीएफ 3, CF3M | उत्कृष्ट लचीलापन और कठोरता; बहुत अच्छा सामान्य संक्षारण प्रतिरोध; कम तापमान पर अच्छा प्रदर्शन; निर्माण और वेल्ड करने में आसान | पम्प & वाल्व बॉडीज, सफाई के उपकरण, खाना & फार्मास्युटिकल घटक, सामान्य रासायनिक सेवा, क्रायोजेनिक फिटिंग |
| दोहरा (फेराइट + ऑस्टेनाइट्स) | CD3MN, CD4MCu (डुप्लेक्स कास्ट समकक्ष) | उच्च उपज और तन्यता ताकत; बेहतर पिटिंग/दरार प्रतिरोध (उच्च PREN); क्लोराइड एससीसी के प्रति बेहतर प्रतिरोध; अच्छी कठोरता | अपतटीय & समुद्री हार्डवेयर, तेल & गैस वाल्व और पंप, समुद्री जल सेवा, अत्यधिक तनावग्रस्त संक्षारक घटक |
| फेरिटिक | सीबी30 | चयनित वातावरण में तनाव-संक्षारण के लिए अच्छा प्रतिरोध; ऑस्टेनिटिक्स की तुलना में थर्मल विस्तार का कम गुणांक; चुंबकीय | निकास/प्रवाह भाग, रासायनिक फिटिंग, ऐसे घटक जहां मध्यम संक्षारण प्रतिरोध और चुंबकत्व की आवश्यकता होती है |
martensitic |
CA15, CA6NM | उच्च शक्ति और कठोरता के लिए ताप-उपचार योग्य; कठोर होने पर अच्छा घिसाव और घर्षण प्रतिरोध; एचटी के बाद अच्छी थकान शक्ति | शाफ्ट, वाल्व/ट्रूनियन घटक, वियर पार्ट्स, उच्च कठोरता और आयामी स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोग |
| वर्षा-सख्त होना (शारीरिक रूप से विकलांग) & सुपर-ऑस्टेनिटिक्स | (विभिन्न मालिकाना/मानक पीएच कास्ट ग्रेड; उच्च Mo/N के साथ सुपर-ऑस्टेनिटिक समकक्ष) | उम्र बढ़ने के बाद बहुत अधिक प्राप्य शक्ति (शारीरिक रूप से विकलांग); सुपर-ऑस्टेनिटिक्स कठोर रासायनिक मीडिया के प्रति असाधारण गड्ढा/दरार प्रतिरोध और प्रतिरोध प्रदान करते हैं | विशेष उच्च शक्ति वाले घटक, गंभीर संक्षारक वातावरण (उदा।, आक्रामक रासायनिक प्रसंस्करण), उच्च मूल्य प्रक्रिया संयंत्र उपकरण |
नामकरण परंपराएँ & सामान्य कास्ट ग्रेड (व्यावहारिक नोट)
- कास्ट स्टेनलेस ग्रेड अक्सर उपयोग करते हैं कास्टिंग पदनाम गढ़े गए नंबरों के बजाय (उदाहरण के लिए: CF8 ≈ 304, CF8M ≈ 316 कई विशिष्टताओं में समतुल्य).
ये कास्टिंग कोड और मिश्र धातु के नाम मानक प्रणाली के अनुसार भिन्न-भिन्न होते हैं (एएसटीएम, में, वह, वगैरह।). - "सीएफ" / "सीए" / "सीडी" कास्ट ऑस्टेनिटिक/फेरिटिक/डुप्लेक्स ग्रुपिंग को दर्शाने के लिए कुछ मानकों में उपसर्ग विशिष्ट हैं; निर्माता मालिकाना नामों का भी उपयोग कर सकते हैं.
हमेशा दोनों निर्दिष्ट करें रासायनिक रेंज और यह यांत्रिक/गर्मी-उपचार आवश्यकता खरीद दस्तावेजों में अस्पष्टता से बचने के लिए.
3. धातुकर्म और सूक्ष्म संरचना
मिश्र धातु परिवार और उनकी परिभाषित विशेषताएं
- austenitic (उदा।, 304, 316, कास्ट में CF8/CF3 समकक्ष): फलक-केन्द्रित-घन (एफसीसी) लौह मैट्रिक्स को निकल द्वारा स्थिर किया जाता है (या नाइट्रोजन).
उत्कृष्ट कठोरता और लचीलापन, उत्कृष्ट सामान्य संक्षारण प्रतिरोध; क्लोराइड पिटिंग और तनाव-संक्षारण क्रैकिंग के प्रति संवेदनशील (एस सी सी) कुछ परिवेशों में. - दोहरा (उदा।, 2205-कास्ट समकक्ष टाइप करें): लगभग बराबर फेराइट (शरीर केन्द्रित घन, बीसीसी) + ऑस्टेनाइट चरण.
अधिक शक्ति, बेहतर पिटिंग/दरार प्रतिरोध और कम क्रोमियम-क्षीण क्षेत्र गठन के कारण ऑस्टेनिटिक्स की तुलना में एससीसी के लिए बेहतर प्रतिरोध; भंगुर चरणों से बचने के लिए शीतलन के नियंत्रण की आवश्यकता होती है. - फेरिटिक: अधिकतर बीसीसी क्रोमियम-स्थिर; कुछ वातावरणों में बेहतर तनाव-संक्षारण प्रदर्शन, ऑस्टेनिटिक्स की तुलना में कम तापमान पर कम कठोरता.
- martensitic: गर्मी इलाज, बहुत मजबूत और कठोर बनाया जा सकता है, ऑस्टेनिटिक और डुप्लेक्स की तुलना में मध्यम संक्षारण प्रतिरोध; पहनने-प्रतिरोधी कास्ट भागों के लिए उपयोग किया जाता है.
- वर्षा-सख्त होना (शारीरिक रूप से विकलांग): मिश्रधातु जो उम्र बढ़ने पर कठोर हो सकती हैं (नी-आधारित या स्टेनलेस पीएच ग्रेड), उचित संक्षारण प्रतिरोध के साथ उच्च शक्ति प्रदान करता है.
गंभीर सूक्ष्म संरचनात्मक चिंताएँ
- कार्बाइड अवक्षेपण (M₂₃C₆, एम₆सी) और सिग्मा (पी) चरण गठन तब होता है जब कास्टिंग को 600-900 डिग्री सेल्सियस रेंज में बहुत लंबे समय तक रखा जाता है (या इसके माध्यम से धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है).
ये भंगुर, क्रोमियम युक्त चरण क्रोमियम के मैट्रिक्स को ख़त्म कर देते हैं और कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध को कम कर देते हैं. - इंटरमेटालिक्स और समावेशन (उदा।, सिलिसाइड्स, सल्फाइड) दरार आरंभकर्ता के रूप में कार्य कर सकते हैं.
- पृथक्करण (रासायनिक गैर-एकरूपता) कास्टिंग में अंतर्निहित है और इसे पिघलने और जमने पर नियंत्रण और कभी-कभी समरूपीकरण ताप उपचार द्वारा कम किया जाना चाहिए.
4. कास्ट स्टेनलेस स्टील के भौतिक गुण
| संपत्ति | विशिष्ट मूल्य (लगभग।) | नोट |
| घनत्व | 7.7 - 8.1 जी·सीएम⁻³ | मिश्रधातु के साथ थोड़ा भिन्न होता है (ऑस्टेनिटिक ~7.9) |
| पिघलने की सीमा | ~1370 - 1450 ° C (मिश्र धातु पर निर्भर) | लिक्विडस-सॉलिडस रेंज द्वारा संचालित कास्टेबिलिटी |
| यंग का मापांक (ईटी) | ≈ 190 - 210 जीपीए | स्टेनलेस परिवारों में तुलनीय |
| ऊष्मीय चालकता | 10 - 25 W·m⁻¹·K⁻¹ | तांबे/एल्यूमीनियम की तुलना में कम; डुप्लेक्स ऑस्टेनिटिक से कुछ हद तक अधिक है |
| थर्मल विस्तार का गुणांक (सिटे) | 10-17×10⁻⁶ K⁻¹ | ऑस्टेनिटिक्स उच्चतर (~16-17); डुप्लेक्स और फेरिटिक निचला |
| इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी | ≈1–2 ×10⁶ S·m⁻¹ | कम; तांबे या एल्युमीनियम की तुलना में स्टेनलेस बहुत कम प्रवाहकीय होता है |
| विशिष्ट तन्य शक्ति (के रूप में) | austenitic: ~350-650 एमपीए; दोहरा: ~600-900 एमपीए; martensitic: तक 1000+ एमपीए | विस्तृत श्रृंखलाएँ-मिश्र धातु वर्ग पर निर्भर करती हैं, उष्मा उपचार, और दोष |
| विशिष्ट उपज शक्ति (के रूप में) | austenitic: ~150-350 एमपीए; दोहरा: ~350-700 एमपीए | दोहरे चरण की सूक्ष्म संरचना के कारण डुप्लेक्स ग्रेड की उपज अधिक होती है |
| कठोरता (मॉडिफ़ाइड अमेरिकन प्लान) | ~150- 280 मॉडिफ़ाइड अमेरिकन प्लान | मार्टेंसिटिक और वर्षा-सख्त ग्रेड उच्चतर |
उपरोक्त मान प्रतिनिधि इंजीनियरिंग श्रेणियाँ हैं. निर्दिष्ट ग्रेड के लिए हमेशा आपूर्तिकर्ता डेटा से परामर्श लें, कास्टिंग मार्ग और ताप-उपचार स्थिति.
5. विद्युतीय & कास्ट स्टेनलेस स्टील के चुंबकीय गुण
- विद्युत प्रतिरोधकता: ऑस्टेनिटिक कास्ट स्टेनलेस स्टील्स (CF8, CF3M) उच्च प्रतिरोधकता है (700-750 nΩ·m 25°C पर)-कास्ट कार्बन स्टील से 3× अधिक (200 nΩ·m).
यह उन्हें विद्युत इन्सुलेशन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है (उदा।, ट्रांसफार्मर आवास). - चुंबकत्व: ऑस्टेनिटिक ग्रेड (CF8, CF3M) हैं गैर चुंबकीय (सापेक्ष पारगम्यता μ ≤1.005) उनकी एफसीसी संरचना के कारण - चिकित्सा उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण (उदा।, एमआरआई-संगत घटक) या इलेक्ट्रॉनिक बाड़े.
फेरिटिक (सीबी30) और मार्टेन्सिटिक (CA15) ग्रेड लौहचुंबकीय हैं, चुंबकीय-संवेदनशील वातावरण में उनके उपयोग को सीमित करना.
6. कास्टिंग प्रक्रियाएँ और वे गुणों को कैसे प्रभावित करती हैं
स्टेनलेस के लिए सामान्य कास्टिंग मार्ग:

- सैंड कास्टिंग (हरी रेत, राल रेत): बड़े या जटिल भागों के लिए लचीला.
जब तक नियंत्रित न किया जाए, मोटे सूक्ष्म ढांचे और सरंध्रता का खतरा अधिक होता है. कई पंप बॉडी और बड़े वाल्वों के लिए उपयुक्त. - निवेश (पिघला हुआ मोम) कास्टिंग: उत्कृष्ट सतह फिनिश और आयामी सटीकता; अक्सर छोटे के लिए उपयोग किया जाता है, सख्त सहनशीलता की आवश्यकता वाले जटिल भाग.
- अपकेंद्री प्रक्षेप: ध्वनि उत्पन्न करता है, महीन दानेदार बेलनाकार भाग (पाइप, आस्तीन) दिशात्मक ठोसकरण के साथ जो आंतरिक दोषों को कम करता है.
- शैल और वैक्यूम कास्टिंग: महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए बेहतर सफ़ाई और गैस फँसने में कमी.
प्रक्रिया प्रभावित करती है:
- शीतलन दर डेन्ड्राइट रिक्ति को प्रभावित करता है; तेजी से ठंडा होना (निवेश, केंद्रत्यागी) → बेहतर सूक्ष्म संरचना → आम तौर पर बेहतर यांत्रिक गुण.
- सफाई और डालने का अभ्यास पिघल समावेशन और बिफिल्म स्तर निर्धारित करें जो सीधे थकान और रिसाव की जकड़न को प्रभावित करते हैं.
- दिशात्मक ठोसकरण और उभरती हुई डिजाइन सिकुड़न गुहाओं को कम करें.
7. कास्ट स्टेनलेस स्टील के यांत्रिक गुण
ताकत और लचीलापन
- ऑस्टेनिटिक कास्टिंग: अच्छा लचीलापन और कठोरता; यूटीएस आम तौर पर सैकड़ों एमपीए के मध्य में होता है; लचीलापन उच्च (दोष मुक्त होने पर कास्ट 316एल में बढ़ाव अक्सर 20-40% होता है).
- डुप्लेक्स कास्टिंग: फेराइट के कारण अधिक उपज और यूटीएस + ऑस्टेनाइट्स; विशिष्ट यूटीएस ~600-900 एमपीए अक्सर उपज के साथ >350 एमपीए.
- मार्टेंसिटिक/पीएच कास्टिंग: बहुत उच्च यूटीएस और कठोरता तक पहुंच सकता है लेकिन कम लचीलेपन के साथ.
थकान
- थकान भरी जिंदगी है बहुत संवेदनशील कास्टिंग दोषों के लिए: सरंध्रता, समावेश, सतह का खुरदरापन और सिकुड़न सामान्य दरार शुरुआत हैं.
घूर्णनशील या चक्रीय भार के लिए, कम-छिद्रता प्रक्रियाएँ, गोली मारना, कूल्हा (गर्म आइसोस्टैटिक दबाव), और सतह मशीनिंग का उपयोग आमतौर पर थकान प्रदर्शन में सुधार के लिए किया जाता है.
रेंगना और ऊंचा तापमान
- कुछ स्टेनलेस ग्रेड (विशेष रूप से उच्च-मिश्र धातु और डुप्लेक्स) ऊंचे तापमान पर ताकत बनाए रखें; हालाँकि, दीर्घकालिक रेंगने वाले प्रदर्शन को मिश्र धातु और अपेक्षित जीवन से मेल खाने की आवश्यकता है.
थर्मल एक्सपोज़र के तहत कार्बाइड/σ-चरण वर्षा रेंगना और क्रूरता को गंभीर रूप से कम कर सकती है.
8. उष्मा उपचार, सूक्ष्म संरचना नियंत्रण और चरण स्थिरता
समाधान एनीलिंग (ठेठ)
- उद्देश्य: अवांछित अवक्षेपों को विघटित करें और एक समान ऑस्टेनिटिक/फेरिटिक मैट्रिक्स को पुनर्स्थापित करें; क्रोमियम को ठोस घोल में लौटाकर संक्षारण प्रतिरोध को पुनः प्राप्त करें.
- विशिष्ट शासन: उचित घोल तापमान तक गर्म करें (कई ऑस्टेनिटिक्स के लिए अक्सर 1,040-1,100 डिग्री सेल्सियस), समरूप बनाने के लिए पकड़ें, तब तेजी से बुझाना हल किए गए तत्वों को बनाए रखने के लिए. सटीक तापमान/समय ग्रेड और सेक्शन की मोटाई पर निर्भर करता है.
- चेतावनी: क्रूसिबल और अनुभाग आकार सीमा प्राप्त करने योग्य शमन दरें; भारी अनुभागों को विशेष प्रक्रियाओं की आवश्यकता हो सकती है.
बुढ़ापा और वर्षा
- दोहरा और martensitic संपत्ति नियंत्रण के लिए ग्रेड को वृद्ध किया जा सकता है; उम्र बढ़ने/समय-तापमान वाली खिड़कियों को सिग्मा और अन्य हानिकारक चरणों से बचना चाहिए.
- अधिक उम्र बढ़ना या अनुचित थर्मल इतिहास कार्बाइड और सिग्मा का उत्पादन करते हैं जो संक्षारण प्रतिरोध को कम करते हैं और कम करते हैं.
सिग्मा चरण और क्रोमियम कमी से बचना
- शीतलन पर नियंत्रण रखें संवेदनशील तापमान सीमा के माध्यम से, ~600-900 डिग्री सेल्सियस के बीच लंबे समय तक रखने से बचें, और जहां आवश्यक हो वहां पोस्ट-वेल्ड या सॉल्यूशन एनीलिंग का उपयोग करें.
सामग्री का चयन और ताप उपचार डिज़ाइन मुख्य बचाव हैं.
9. संक्षारण प्रतिरोध - कास्ट स्टेनलेस स्टील का मुख्य लाभ
संक्षारण प्रतिरोध प्राथमिक कारण है जिसके कारण इंजीनियर कास्ट स्टेनलेस स्टील चुनते हैं.
कई संरचनात्मक धातुओं के विपरीत जो भारी कोटिंग्स या बलि सुरक्षा पर निर्भर करती हैं, स्टेनलेस स्टील्स अपने रसायन विज्ञान और सतह प्रतिक्रियाशीलता से टिकाऊ पर्यावरणीय प्रतिरोध प्राप्त करते हैं.

स्टेनलेस स्टील्स जंग का विरोध कैसे करते हैं - निष्क्रिय फिल्म अवधारणा
- निष्क्रिय सुरक्षा: मिश्र धातु में मौजूद क्रोमियम ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके एक पतला पदार्थ बनाता है, सतत क्रोमियम-ऑक्साइड परत (Cr ₂o ₃).
यह फिल्म केवल नैनोमीटर मोटी है लेकिन अत्यधिक प्रभावी है: यह आयनिक परिवहन को कम करता है, एनोडिक विघटन को रोकता है, और—महत्वपूर्ण रूप से—है खुद से उपचार क्षतिग्रस्त होने पर ऑक्सीजन उपलब्ध हो. - मिश्र धातु तालमेल: निकल, मोलिब्डेनम और नाइट्रोजन मैट्रिक्स को स्थिर करते हैं और स्थानीय टूटने के लिए निष्क्रिय फिल्म के प्रतिरोध में सुधार करते हैं (विशेष रूप से क्लोराइड वातावरण में).
इसलिए निष्क्रिय फिल्म की स्थिरता रसायन विज्ञान का परिणाम है, सतह की स्थिति, और स्थानीय पर्यावरण.
संक्षारण के प्रकार जो कास्ट स्टेनलेस स्टील्स के लिए मायने रखते हैं
संभावित विफलता मोड को समझना सामग्री चयन और डिज़ाइन पर केंद्रित है:
- सामान्य (वर्दी) जंग: अधिकांश औद्योगिक वातावरणों में उचित रूप से मिश्रित स्टेनलेस के लिए दुर्लभ - निष्क्रिय फिल्म समान हानि को बहुत कम रखती है.
- खड्ड का क्षरण: स्थानीय, अक्सर छोटे और गहरे गड्ढे तब शुरू होते हैं जब निष्क्रिय फिल्म स्थानीय स्तर पर टूट जाती है (क्लोराइड क्लासिक सर्जक हैं). गड्ढा बनाना गंभीर हो सकता है क्योंकि छोटे दोष जल्दी से प्रवेश कर जाते हैं.
- दरार का क्षरण: यह संरक्षित अंतरालों के अंदर होता है जहां ऑक्सीजन समाप्त हो जाती है; ऑक्सीजन प्रवणता स्थानीय अम्लीकरण और क्लोराइड सांद्रता को प्रोत्साहित करती है, दरार के अंदर निष्क्रियता को कम करना.
- तनाव संक्षारण दरार (एस सी सी): एक भंगुर क्रैकिंग तंत्र जिसके लिए अतिसंवेदनशील मिश्र धातु की आवश्यकता होती है (क्लोराइड वातावरण में आमतौर पर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस), तन्य तनाव, और एक विशिष्ट वातावरण (गरम, क्लोराइड उठाने वाले). SCC अचानक और भयावह रूप से प्रकट हो सकता है.
- सूक्ष्मजैविक रूप से प्रभावित संक्षारण (एमआईसी): बायोफिल्म्स और माइक्रोबियल चयापचय (उदा।, सल्फेट कम करने वाले बैक्टीरिया) स्थानीयकृत रसायन उत्पन्न कर सकते हैं जो स्टेनलेस कास्टिंग पर हमला करते हैं, विशेष रूप से स्थिर या कम प्रवाह वाली दरारों में.
- कटाव जंग: यांत्रिक घिसाव और रासायनिक हमले का संयोजन, अक्सर जहां उच्च वेग या टकराव सुरक्षात्मक फिल्म को छीन लेता है और ताजी धातु को उजागर कर देता है.
मिश्रधातु की भूमिका - क्या निर्दिष्ट करें और क्यों
कुछ तत्व स्थानीयकृत संक्षारण प्रतिरोध को दृढ़ता से प्रभावित करते हैं:
- क्रोमियम (करोड़): निष्क्रियता की नींव; न्यूनतम सामग्री "स्टेनलेस" व्यवहार को परिभाषित करती है.
- मोलिब्डेनम (एमओ): गड्ढों और दरारों के प्रतिरोध को बढ़ाने में बहुत प्रभावी - समुद्री जल और क्लोराइड सेवा के लिए आवश्यक.
- नाइट्रोजन (एन): ऑस्टेनाइट को मजबूत करता है और पिटिंग प्रतिरोध में काफी सुधार करता है (कुशल छोटे जोड़).
- निकल (में): ऑस्टेनाइट को स्थिर करता है और कठोरता और लचीलेपन का समर्थन करता है.
- ताँबा, टंगस्टन, नायब/टीआई: विशिष्ट वातावरण के लिए विशेष मिश्रधातुओं में उपयोग किया जाता है.
एक उपयोगी तुलनात्मक सूचकांक पिटिंग प्रतिरोध समतुल्य संख्या है (लकड़ी):
PREN=%Cr+3.3×%Mo+16×%N
विशिष्ट PREN (गोल, प्रतिनिधि):
- 304 / CF8 ≈ ~19 (कम खड़ा प्रतिरोध)
- 316 / CF8M ≈ ~24 (मध्यम)
- दोहरा 2205 / CD3MN ≈ ~35 (उच्च)
- सुपर Austenitic (उदा।, हाई-मो / 254एसएमओ समकक्ष) ≈ ~40-45 (बहुत ऊँचा)
व्यावहारिक नियम: उच्च PREN → क्लोराइड-प्रेरित गड्ढे/दरार संक्षारण के प्रति अधिक प्रतिरोध. एक्सपोज़र की गंभीरता के अनुपात में PREN चुनें.
पर्यावरण चालक - जो स्टेनलेस को विफल बनाता है
- क्लोराइड (समुद्र छिड़काव, डी-आइसिंग नमक, क्लोराइड-असर प्रक्रिया धाराएँ) प्रमुख बाहरी खतरा हैं - वे गड्ढे को बढ़ावा देते हैं, दरार संक्षारण और एससीसी.
- तापमान: ऊंचा तापमान रासायनिक हमले और एससीसी संवेदनशीलता को तेज करता है; क्लोराइड का संयोजन + ऊंचा तापमान विशेष रूप से आक्रामक होता है.
- स्थिरता & दरारों: कम ऑक्सीजन और सीमित स्थान आक्रामक आयनों को केंद्रित करते हैं और स्थानीय निष्क्रियता को नष्ट कर देते हैं.
- यांत्रिक तनाव: तन्य तनाव (अवशिष्ट या लागू) SCC के लिए आवश्यक हैं. डिज़ाइन और तनाव से राहत जोखिम को कम करती है.
- सूक्ष्मजीवी जीवन: बायोफिल्म्स स्थानीय रसायन विज्ञान को संशोधित करते हैं; एमआईसी गीले में विशेष रूप से प्रासंगिक है, खराब तरीके से फ्लश किए गए सिस्टम.
डिज़ाइन & संक्षारण प्रतिरोध को अधिकतम करने के लिए विशिष्ट रणनीतियाँ
- सही श्रेणी का चयन: एक्सपोज़र के साथ PREN/रसायन विज्ञान का मिलान करें - उदाहरण के लिए।, 316 मध्यम क्लोराइड के लिए, डुप्लेक्स / समुद्री जल या क्लोराइड-समृद्ध प्रक्रिया धाराओं के लिए उच्च-मो ग्रेड.
- थर्मल इतिहास को नियंत्रित करें: समाधान की आवश्यकता है + जहां संकेत दिया गया है वहां बुझाएं; डुप्लेक्स ग्रेड के लिए σ-गठन विंडो में अधिकतम शीतलन समय निर्दिष्ट करें.
- सतही गुणवत्ता: सतह फिनिश निर्दिष्ट करें, सैनिटरी या उच्च-पिटिंग-जोखिम वाले घटकों के लिए इलेक्ट्रोपॉलिशिंग या मैकेनिकल पॉलिशिंग; चिकनी सतहें गड्ढे की शुरुआत को कम करती हैं.
- दरारों से बचने के लिए विवरण: तंग दरारों को खत्म करने के लिए डिज़ाइन, जल निकासी प्रदान करें और निरीक्षण पहुंच की अनुमति दें. गैस्केटिंग का प्रयोग करें, जहां जोड़ अपरिहार्य हैं वहां सीलेंट और उचित फास्टनर चयन.
- वेल्डिंग अभ्यास: मिलानयुक्त/अतिमिश्रित भराव धातुओं का उपयोग करें, ताप इनपुट को नियंत्रित करें, और आवश्यकतानुसार PWHT या निष्क्रियता निर्दिष्ट करें. वेल्ड को पोस्ट-वेल्ड संवेदीकरण से बचाएं.
- ढांकता हुआ अलगाव: जंग के गैल्वेनिक त्वरण को रोकने के लिए असमान धातुओं से स्टेनलेस भागों को विद्युत रूप से अलग करें.
- कोटिंग्स & लाइनिंग्स: जब पर्यावरण उच्च-मिश्र धातु क्षमता से भी अधिक हो जाता है, पहली पंक्ति के रूप में पॉलिमर/सिरेमिक लाइनिंग या क्लैडिंग का उपयोग करें (या बैकअप के रूप में) - लेकिन निरीक्षण प्रावधानों के बिना गंभीर रोकथाम के लिए केवल कोटिंग्स पर निर्भर न रहें.
- एससीसी-संवेदनशील वातावरण में तन्य तनाव से बचें: डिज़ाइन तनाव कम करें, संपीड़ित सतह उपचार लागू करें (गोली मारना), और परिचालन भार को नियंत्रित करें.
10. छलरचना, में शामिल होने से, और मरम्मत

वेल्डिंग
- कास्ट स्टेनलेस स्टील्स आम तौर पर होते हैं जोड़ने योग्य, लेकिन ध्यान देने की जरूरत है:
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- गैल्वेनिक प्रभाव से बचने के लिए फिलर धातु को बेस मिश्र धातु से मिलाएं या अधिक संक्षारण प्रतिरोधी फिलर का चयन करें.
- कठोरता और क्रैकिंग जोखिम को प्रबंधित करने के लिए कुछ मार्टेंसिटिक ग्रेड के लिए प्रीहीट और इंटरपास नियंत्रण.
- पोस्ट-वेल्ड समाधान एनीलिंग संक्षारण प्रतिरोध को बहाल करने और अवशिष्ट तनाव को कम करने के लिए अक्सर ऑस्टेनिटिक और डुप्लेक्स फिलर्स की आवश्यकता होती है.
- धीमी गति से शीतलन से बचें जो σ-चरण उत्पन्न कर सकता है.
मशीनिंग
- मशीनीकरण भिन्न होता है: ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स कड़ी मेहनत करते हैं और इसके लिए तेज टूलींग और उचित गति की आवश्यकता होती है; अधिक मजबूती के कारण कुछ मामलों में डुप्लेक्स ग्रेड बेहतर कट करते हैं. उचित शीतलक और कटिंग पैरामीटर का उपयोग करें.
सतह समापन
- अचार बनाना और पारित करना क्रोमियम ऑक्साइड को बहाल करता है और मुक्त लौह संदूषकों को हटा देता है.
इलेक्ट्रोकेमिकल पॉलिश या मैकेनिकल फिनिशिंग से सफाई में सुधार होता है, दरार वाली जगहों को कम करता है और संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है.
11. आर्थिक, जीवनचक्र और स्थिरता संबंधी विचार
- लागत: कास्ट स्टेनलेस स्टील के कच्चे माल की लागत कार्बन स्टील और एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक है, और कास्टिंग के लिए उच्च पिघलने वाले तापमान और दुर्दम्य लागत की आवश्यकता होती है.
तथापि, संक्षारक वातावरण में जीवन विस्तार और कम रखरखाव प्रीमियम को उचित ठहरा सकता है. - जीवन चक्र: संक्षारक वातावरण में लंबी सेवा जीवन, कम प्रतिस्थापन आवृत्ति और पुनर्चक्रण क्षमता (स्टेनलेस स्क्रैप का मूल्य अधिक है) जीवनचक्र अर्थशास्त्र में सुधार करें.
- वहनीयता: स्टेनलेस मिश्र धातुओं में रणनीतिक रूप से महत्वपूर्ण तत्व होते हैं (करोड़, में, एमओ); जिम्मेदार सोर्सिंग और रीसाइक्लिंग आवश्यक है.
प्रारंभिक उत्पादन के लिए ऊर्जा अधिक है, लेकिन स्टेनलेस को पुनर्चक्रित करने से सन्निहित ऊर्जा काफी कम हो जाती है.
12. तुलनात्मक विश्लेषण: कास्ट स्टेनलेस स्टील बनाम. प्रतियोगियों
| संपत्ति / पहलू | कास्ट स्टेनलेस स्टील (ठेठ) | एल्यूमीनियम कास्ट (ए356-टी6) | कच्चा लोहा (स्लेटी / तन्य) | निकल मिश्र धातु कास्ट करें (उदा।, इनकोनेल कास्ट ग्रेड) |
| घनत्व | 7.7-8.1 ग्राम·सेमी⁻³ | 2.65–2.80 ग्राम·सेमी⁻³ | 6.8-7.3 ग्राम·सेमी⁻³ | 8.0-8.9 ग्राम·सेमी⁻³ |
| विशिष्ट यूटीएस (के रूप में) | austenitic: 350-650 एमपीए; दोहरा: 600-900 एमपीए | 250-320 एमपीए | स्लेटी: 150-300 एमपीए; तन्य: 350-600 एमपीए | 600-1200+ एमपीए |
| विशिष्ट उपज शक्ति | 150-700 एमपीए (द्वैध उच्च) | 180-260 एमपीए | धूसर नीचा; तन्य: 200-450 एमपीए | 300-900 एमपीए |
| बढ़ाव | austenitic: 20-40%; दोहरा: 10-25% | 3-12% | स्लेटी: 1-10%; तन्य: 5-18% | 5-40% (मिश्र धातु पर निर्भर) |
| कठोरता (मॉडिफ़ाइड अमेरिकन प्लान) | 150-280 एचबी | 70-110 एचबी | स्लेटी: 120-250 एचबी; तन्य: 160-300 एचबी | 200-400 एचबी |
ऊष्मीय चालकता |
10-25 डब्लू/एम·के | 100-180 डब्लू/एम·के | 35-55 डब्लू/एम·के | 10-40 डब्लू/एम·के |
| संक्षारण प्रतिरोध | उत्कृष्ट (ग्रेड पर निर्भर) | अच्छा (ऑक्साइड फिल्म; क्लोराइड में बूँदें) | गरीब (लेपित न करने पर तेजी से जंग लग जाता है) | उत्कृष्ट अत्यधिक रासायनिक या उच्च तापमान वाले वातावरण में भी |
| उच्च तापमान प्रदर्शन | अच्छा; मिश्र धातु पर निर्भर करता है (डुप्लेक्स/ऑस्टेनिटिक भिन्न होता है) | ~150-200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर सीमित | मध्यम; कुछ ग्रेड उच्च तापमान को सहन करते हैं | असाधारण (रूपरेखा तयार करी >600-1000 डिग्री सेल्सियस सेवा) |
| कास्टेबिलिटी (जटिलता, पतली दीवारें) | अच्छा; उच्च पिघलने का तापमान लेकिन बहुमुखी | उत्कृष्ट (बेहतर तरलता) | अच्छा (रेत-कास्ट अनुकूल) | मध्यम; अधिक कठिन; उच्च पिघलने का तापमान |
| सरंध्रता / थकान संवेदनशीलता | मध्यम; एचआईपी/एचटी में सुधार होता है | मध्यम; प्रक्रिया के अनुसार सरंध्रता भिन्न होती है | ग्रे कम थकान; बेहतर लचीलापन | वैक्यूम-कास्ट या HIP'd होने पर कम |
| मशीन की | गरीबों के प्रति उचित (कुछ ग्रेडों में कड़ी मेहनत) | उत्कृष्ट | गोरा | गरीब (कठिन, उपकरण-घिसाव गहन) |
जुड़ने की योग्यता / मरम्मत योग्यता |
आम तौर पर प्रक्रियाओं के साथ वेल्ड करने योग्य | उचित भराव के साथ अच्छा है | तन्य वेल्ड योग्य; ग्रे को देखभाल की ज़रूरत है | वेल्ड करने योग्य लेकिन महंगा & प्रक्रिया-संवेदनशील |
| विशिष्ट अनुप्रयोग | पंप, वाल्व, समुद्री, रासायनिक, भोजन/फार्मा | आवास, स्वचालित भाग, गर्मी | मशीनों, पाइप, इंजन ब्लॉक, भारी आधार | टर्बाइन, पेट्रोकेमिकल रिएक्टर, अत्यधिक संक्षारण/उच्च तापमान वाले हिस्से |
| सापेक्ष सामग्री & प्रसंस्करण लागत | उच्च | मध्यम | कम | बहुत ऊँचा |
| प्रमुख लाभ | उत्कृष्ट संक्षारण + अच्छी यांत्रिक शक्ति; विस्तृत ग्रेड रेंज | लाइटवेट, अच्छा थर्मल प्रदर्शन, कम लागत | कम लागत, अच्छा भिगोना (स्लेटी) और अच्छी ताकत (ड्यूक) | अत्यधिक क्षरण + उच्च तापमान क्षमता |
| प्रमुख सीमाएँ | लागत, सफाई पिघलाओ, उचित एचटी की आवश्यकता है | कम कठोरता & थकान शक्ति; गैल्वेनिक जोखिम | भारी; लेपित न करने पर संक्षारण हो जाता है | बहुत महँगा; विशेष कास्टिंग प्रक्रियाएँ |
13. निष्कर्ष
कास्ट स्टेनलेस स्टील संरचनात्मक और संक्षारण प्रतिरोधी कास्टिंग सामग्रियों के बीच एक अद्वितीय और रणनीतिक रूप से महत्वपूर्ण स्थान रखता है.
कोई भी संपत्ति अपने मूल्य को परिभाषित नहीं करती है, लेकिन संक्षारण प्रतिरोध के सहक्रियात्मक संयोजन द्वारा, यांत्रिक शक्ति, गर्मी प्रतिरोध, मिश्र धातु डिजाइन में बहुमुखी प्रतिभा, और जटिल कास्टिंग ज्यामिति के साथ अनुकूलता.
जब पूरे प्रदर्शन का मूल्यांकन किया गया, विश्वसनीयता, और जीवनचक्र मेट्रिक्स, औद्योगिक वातावरण की मांग के लिए कास्ट स्टेनलेस स्टील लगातार एक उच्च प्रदर्शन समाधान साबित होता है.
कुल मिलाकर, कास्ट स्टेनलेस स्टील उच्च-अखंडता के रूप में सामने आता है, बहुमुखी, और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता वाले उद्योगों के लिए विश्वसनीय सामग्री विकल्प, यांत्रिक स्थायित्व, और सटीक कास्टबिलिटी.
पूछे जाने वाले प्रश्न
कास्ट स्टेनलेस, गढ़ा स्टेनलेस की तरह संक्षारण प्रतिरोधी है?
यह हो सकता है, लेकिन केवल अगर कास्टिंग रसायन विज्ञान, सूक्ष्म संरचना और ताप उपचार समान मानकों को पूरा करते हैं.
कास्टिंग में पृथक्करण और अवक्षेपण के अधिक अवसर होते हैं; पूर्ण संक्षारण प्रतिरोध को बहाल करने के लिए अक्सर समाधान एनील और तेजी से शमन की आवश्यकता होती है.
मैं कास्टिंग में सिग्मा चरण से कैसे बचूँ??
~600-900 डिग्री सेल्सियस के बीच लंबे समय तक रुकने से बचें; समाधान को एनील और बुझाने के लिए ताप उपचार डिज़ाइन करें, और सिग्मा से कम प्रवण मिश्रधातुओं का चयन करें (उदा।, संतुलित द्वैध रसायन) शत्रुतापूर्ण थर्मल इतिहास के लिए.
समुद्री जल सेवा के लिए मुझे कौन सा कास्ट स्टेनलेस चुनना चाहिए??
उच्च-PREN डुप्लेक्स मिश्र धातु या विशिष्ट सुपर-ऑस्टेनिटिक्स (उच्चतर मो, एन) आमतौर पर पसंद किये जाते हैं. 316/316एल स्पलैश जोन में या जहां ऑक्सीजनयुक्त समुद्री जल उच्च वेग से बहता है, वहां अपर्याप्त हो सकता है.
क्या कास्ट स्टेनलेस घटक साइट पर वेल्ड करने योग्य हैं?
हाँ, लेकिन वेल्डिंग स्थानीय रूप से धातुकर्म संतुलन को बदल सकती है. वेल्ड के पास संक्षारण प्रतिरोध को बहाल करने के लिए पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट या पैसिवेशन की आवश्यकता हो सकती है.
कौन सी कास्टिंग विधि महत्वपूर्ण भागों के लिए सर्वोत्तम अखंडता प्रदान करती है?
अपकेंद्री प्रक्षेप (बेलनाकार भागों के लिए), निवेश/सटीक कास्टिंग (छोटे जटिल भागों के लिए) और एचआईपी के साथ संयुक्त वैक्यूम या नियंत्रित-वातावरण मोल्ड कास्टिंग उच्चतम अखंडता और निम्नतम सरंध्रता प्रदान करती है.
कास्ट स्टेनलेस स्टील उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है?
ऑस्टेनिटिक ग्रेड (CF8, CF3M) 870°C तक उपयोग योग्य हैं; डुप्लेक्स ग्रेड (2205) 315°C तक.
तापमान के लिए >870° C, गर्मी प्रतिरोधी कास्ट स्टेनलेस स्टील का उपयोग करें (उदा।, एचके40, साथ 25% करोड़, 20% में) या निकल मिश्र धातु.



