316L एवं 2205 स्टेनलेस स्टील के क्षय व्यवहार संबंधी वर्तमान अनुसंधान स्थिति

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इस पोस्ट को अंतिम बार वांग गेनरोंग द्वारा 2016-7-22 को 15:30 बजे संपादित किया गया। डाइपहेज स्टेनलेस स्टील, पॉइंट क्रॉसिंग, स्लिट क्रॉसिंग, स्ट्रेस क्रॉसिंग एवं क्रॉसिंग थकान जैसी समस्याओं का सामना करने में सामान्य ऑस्टेनाइट स्टेनलेस स्टील की तुलना में कहीं बेहतर है; इसे उच्च-मिश्रधातु वाले ऑस्टेनाइट स्टेनलेस स्टील के समकक्ष माना जा सकता है। इसके अलावा, डुअल-फेज स्टील की यंग्स्ट्रेंथ 400–550 MPa तक होती है; जो सामान्य स्टील की तुलना में दोगुनी है। इस कारण सामग्री की बचत होती है, एवं उपकरणों के निर्माण में लागने वाली लागत भी कम हो जाती है। अपने विशेष गुणों के कारण, डुअल-फेज स्टील का उपयोग पेट्रोकेमिकल उपकरणों, समुद्री एवं अपशिष्ट जल शोधन उपकरणों, तेल/गैस पाइपलाइनों, कागज निर्माण मशीनों आदि औद्योगिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है। हाल के वर्षों में, इसका उपयोग पुलों की संरचनाओं में भी किया जा रहा है। लेकिन डाइफेजिक स्टेनलेस स्टील में भी हाई-क्रोमियम फेराइटिक स्टेनलेस स्टील जैसी ही कमजोरियाँ मौजूद हैं; इसलिए इसका उपयोग 300°C से अधिक तापमान वाली परिस्थितियों में नहीं किया जाना चाहिए। इसलिए, कुछ ऐसे माध्यमों में, जहाँ तापमान बहुत कम होता है, डुअल-फेज स्टील, 316L एवं ऑस्टेनाइट स्टील की जगह ले सकता है; और यह नए प्रकार की काली सामग्रियों में लोकप्रिय हो सकता है। 316I की जगह द्विफेजीय स्टेनलेस स्टील के उपयोग की संभावना, एवं ऑस्टेनाइट स्टेनलेस स्टील की उपयोगिता का अध्ययन करने हेतु, देश-विदेश में बहुत सारे अनुसंधान किए गए हैं। कई अध्ययनों से पता चला है कि समान परिस्थितियों में, 2205 डुअल-पहचान वाले स्टील की जंग लगने की संवेदनशीलता, 316L ऑस्टेनाइट स्टील की तुलना में कम होती है; इसके कई कारण हैं। चूँकि डुअल-फेज स्टील में α+Y फेजों की द्विफेजीय संरचना होती है, इसलिए इसके गुण ऑस्टेनाइट स्टील एवं फेराइट स्टील दोनों के गुणों का संयोजन होते हैं। ऑस्टेनाइट स्टील की तुलना में, इसकी ताकत अधिक होती है; विशेष रूप से इसकी यंग्स स्ट्रेंथ में काफी वृद्धि होती है। इस कारण, इसमें क्रिस्टल-बीच संक्षारण, तनाव-संक्षारण, एवं अन्य प्रकार के संक्षारणों के प्रति प्रतिरोधक क्षमताओं में भी सुधार होता है। वर्तमान में, डुअल-फेज स्टील की कुछ नई किस्में विकसित की गई हैं। नीचे, SAF2205 के अलावा, हाल ही में विकसित की गई कुछ नई डुअल-फेज स्टील किस्मों का वर्णन किया गया है [1]। (1) SAF2707 – कठिन अपघटन स्थितियों में हीट एक्सचेंजरों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने, एवं उनके उपयोगी जीवनकाल को बढ़ाने हेतु, सैंडविक कंपनी ने एक नए प्रकार का सुपर डुअल-फेज स्टील – सैंडविक SAF2707 – का विकास किया है। इस प्रकार का इस्पात मुख्य रूप से रसायन, पेट्रोकेमिकल एवं तेल शोधन उद्योगों में उपयोग में आ इस प्रकार के इस्पात को विकसित करने का मुख्य उद्देश्य, उपकरणों की विश्वसनीयता, सुरक्षा एवं उपयोगिता को बनाए रखते हुए, हीट एक्सचेंजरों के लिए उच्च तापमान एवं लंबे समय तक कार्य करने की आवश्यकताओं को पूरा करना है। (2) YUS DX1 – यह उच्च ताकत एवं उच्च जंग-प्रतिरोधक क्षमता वाला डुअल-फेज स्टील है, जिसे न्यू जापान स्टील कंपनी द्वारा विकसित किया गया है। यह SUS 316 एवं SUS 317 की तुलना में अधिक बेहतर जंग-प्रतिरोधक क्षमता रखता है। सामान्य तापमान पर इसकी यंग’s स्ट्रेंथ, SUS 304 एवं SUS 316 स्टील की तुलना में 2 गुना अधिक होती है। तनाव-जंग-प्रतिरोधक क्षमता के मामले में यह SUS 304 स्टील से भी बेहतर है। इसकी वेल्डिंग क्षमता, सामान्य ऑस्टेनाइट स्टीलों के समान ही है। (3) दक्षिण कोरियाई पेटेंटों में वर्णित एक प्रकार का डुअल-फेज स्टेनलेस स्टील है। इसमें उत्कृष्ट थर्मोप्लास्टिसिटी, उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण-प्रतिरोधक क्षमता, जंग-प्रतिरोधकता एवं आघात-प्रतिरोधकता जैसे गुण हैं। इसके मुख्य घटक हैं – 22%–27% Cr, 5.0%–8.0% Ni, 2.0%–5.0% Mo। 0% से 5.0% W; Cu की मात्रा 2.0% से कम; 0.13% से 0.30% Ni। यह समुद्री सुविधाओं हेतु उपयुक्त है। मूल्य एवं उत्पादन जैसे कारणों के चलते, घरेलू स्तर पर डुअल-फेज स्टील का उपयोग करने वाली औद्योगिक उत्पादन लाइनों में अभी भी मुख्य रूप से घरेलू रूप से निर्मित 2205 स्टील ही उपयोग में आता है। निष्कर्ष: 316L ऑस्टेनाइट स्टील एवं 2205 डुअल-फेज स्टील में से प्रत्येक के अपने-अपने लाभ एवं कमियाँ हैं। उत्पादन प्रक्रिया में, स्टील के चयन करते समय विभिन्न प्रकार के क्षरणों की संभावनाओं को ध्यान में रखना आवश्यक है। अनुसंधान के दौरान अनुसंधान विधियों में लगातार सुधार किया जाना चाहिए, एवं नए प्रकार की सामग्रियों की खोज भी जारी रखनी चाहिए। डुअल-पहचान वाला स्टेनलेस स्टील, अपनी उत्कृष्ट क्लोराइड-क्षय प्रतिरोधक क्षमता, पॉइंट-क्षय प्रतिरोधकता, उच्च यांत्रिक गुणों, एवं कम निर्माण लागत के कारण, वर्तमान में उपयोग में आने वाले क्षय-संवेदनशील स्टील सामग्रियों एवं कुछ सामान्य हाई-क्रोमियम/निकल वाले स्टेनलेस स्टीलों की जगह ले रहा है। इसलिए, कुछ कम तापमान वाले वातावरणों में 2205 डुअल-पहचान वाला स्टेनलेस स्टील, 316L स्टेनलेस स्टील की जगह ले सकता है। अनुमान है कि डाइपहेज स्टील का उपयोग पेट्रोकेमिकल उद्योग, समुद्री इंजीनियरिंग, समुद्री ड्रिलिंग प्लेटफॉर्मों, जहाजों, एवं दक्षिण-पूर्वी तटीय क्षेत्रों में हथियारों एवं उपकरणों के निर्माण हेतु महत्वपूर्ण रूप से किया जाएगा।