गर्मी प्रतिरोधी स्टील

प्रदर्शन को कैसे मापें
हालाँकि, गर्मी प्रतिरोधी स्टील का मुख्य घटक उच्च तापमान पर इसका स्थायित्व है, जिसे विभिन्न तरीकों से मापा जा सकता है। उच्च तापमान पर स्टील के प्रदर्शन को मापने का एक तरीका यूटीएस और वाईएस को ऊंचे तापमान पर मापना है, आमतौर पर 1200F से अधिक। कई ताप प्रतिरोधी स्टील्स 1400F पर 30-50ksi का UTS और 30ksi तक का YS धारण कर सकते हैं। आमतौर पर, जिन मिश्र धातुओं में पर्याप्त रूप से उच्च क्रोमियम और निकल सामग्री होती है, वे ऊंचे तापमान तन्यता और उपज शक्ति की इस श्रेणी में सबसे अच्छा प्रदर्शन करते हैं, जिसमें एचएल, एचपी, एचयू और एचके शामिल हैं। इस श्रेणी के मिश्रधातुओं में आमतौर पर पूरी तरह से ऑस्टेनिटिक संरचना होती है। मिश्रधातु तत्वों की अधिक उपस्थिति के कारण, ये मिश्रधातुएँ अधिक महंगी भी होती हैं।
गर्मी प्रतिरोधी स्टील के प्रदर्शन को मापने का एक और तरीका इसकी रेंगने और तनाव टूटने की ताकत के संदर्भ में है। गर्मी प्रतिरोधी स्टील कास्टिंग में रेंगना बेहद आम है। जो लोग अपरिचित हैं, उनके लिए रेंगना वह तनाव है जो उच्च तापमान पर तनाव के तहत कास्टिंग में होता है। जबकि पूरी तरह से रेंगना रोकना संभव नहीं है, अधिकांश गर्मी प्रतिरोधी स्टील मिश्र धातुओं को रेंगने के प्रभाव को कुछ हद तक कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो बदले में, कास्टिंग की सेवा जीवन को बढ़ाता है। जहां रेंगना सबसे अधिक समस्याग्रस्त हो जाता है, वह चुनिंदा मामलों में होता है, जहां यह कास्टिंग विरूपण की ओर ले जाता है और यहां तक ​​कि कास्टिंग की ताकत से समझौता किए जाने के कारण फ्रैक्चर भी हो सकता है, जिससे यह ऊंचे तापमान तन्यता परीक्षण में परिभाषित गुणों के नीचे फ्रैक्चर हो जाता है।

मिश्रधातु का चयन
कास्टिंग डिजाइन और मिश्र धातु चयन में रेंगने का हिसाब लगाया जा सकता है, एक इंजीनियर एक कास्टिंग डिजाइन का चयन कर सकता है जो रेंगने की स्थिति में कास्टिंग को विस्तारित अवधि तक जारी रखने की अनुमति देगा और एक मिश्र धातु का भी चयन कर सकता है जो रेंगने के लिए अधिक प्रतिरोधी है . मिश्र धातु चयन के संदर्भ में, एक इंजीनियर को एक ऐसे मिश्र धातु का चयन करना चाहिए जो प्लास्टिक विरूपण की प्रक्रिया को धीमा कर देता है और जिसमें उच्च टूटने का तनाव होता है, आवेदन के आधार पर एक या दूसरे को प्राथमिकता देता है। विरूपण नियंत्रण के संदर्भ में, सबसे अच्छा दांव आम तौर पर एक ऐसे मिश्र धातु के साथ जाना है जिसमें पूरी तरह से ऑस्टेनिटिक संरचना प्राप्त करने के लिए कम से कम 30% निकल और 15% क्रोम होता है, एचटी, एचयू और एचपी इसके महान उदाहरण हैं। कुछ लौह-क्रोमियम-निकल मिश्र धातु जैसे एचके भी इस क्षेत्र में अच्छा प्रदर्शन करते हैं।
जब टूटन तनाव की बात आती है, तो कार्बन सामग्री को {{0}}.3-0.7% रेंज में नियंत्रित करना सबसे महत्वपूर्ण चर होगा। 0.3-0.7% कार्बन रेंज में, धातु 0.2% और उससे नीचे की तुलना में टूटने वाले तनाव के प्रति अधिक प्रतिरोधी होगी। अन्य मिश्र धातु तत्व भी महत्वपूर्ण हैं, विशेष रूप से ऑस्टेनिटिक संरचना बनाने के लिए पर्याप्त निकल (कम से कम 18%, अधिमानतः 22%+) और 15% से अधिक क्रोमियम सामग्री महत्वपूर्ण हैं, एचके, एचएन और एचपी गुणवत्ता के उदाहरण हैं। सबसे अधिक टूटना प्रतिरोधी मिश्र धातुओं में से कुछ में टंगस्टन या नाइओबियम जैसे विशेष मिश्र धातु तत्वों की कुछ सामग्री शामिल होगी, हालांकि कार्बन सामग्री नियंत्रण के लिए सबसे प्रभावशाली चर बनी हुई है।

ऑक्सीकरण से बचना
स्टेनलेस स्टील में एक अन्य कुंजी उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण का प्रतिरोध है। इस कारण से, उच्च तापमान पर आयरन ऑक्साइड के गठन का विरोध करने के लिए गर्मी प्रतिरोधी स्टेनलेस स्टील में न्यूनतम 12% क्रोमियम होना चाहिए। उच्च क्रोमियम और निकल सामग्री के माध्यम से आगे ऑक्सीकरण प्रतिरोध प्राप्त किया जा सकता है।

थर्मल थकान
यदि किसी कास्टिंग को थर्मल साइक्लिंग या शॉक के अधीन किया जाता है, तो गर्मी प्रतिरोधी स्टील के लिए मिश्र धातु के चयन की बात करते समय इसे भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। कास्टिंग में थर्मल थकान को मापने का कोई अच्छा तरीका नहीं है, थर्मल थकान परीक्षण होते हैं, लेकिन वे वास्तविकता तक नहीं पहुंचते हैं।

कार्बराइजेशन का विरोध कैसे करें
कार्बराइजेशन प्रतिरोध एक और विचार है, विशेष रूप से उन कास्टिंग के लिए जो वाणिज्यिक ताप उपचार जैसे अनुप्रयोग में शामिल होंगे। उच्च निकल और क्रोमियम सामग्री कास्टिंग की सतह में कार्बन प्रवेश के प्रति धातु के प्रतिरोध को काफी हद तक बढ़ा देती है। सिलिकॉन कार्बराइजेशन प्रतिरोध में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, सिलिकॉन में छोटी वृद्धि कार्बन प्रवेश का विरोध करने के लिए मिश्र धातु की क्षमता पर भारी अंतर ला सकती है, आमतौर पर लगभग 2% सिलिकॉन का उपयोग कास्टिंग में किया जाता है जो कार्बराइजेशन का विरोध करने के लिए होता है। कार्बराइजेशन का विरोध करने के लिए अन्य मिश्र धातु तत्वों को स्टेनलेस स्टील्स में जोड़ा गया है, हालांकि व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है और उनकी प्रभावशीलता बहस का विषय बनी हुई है।
अन्य बातें
दुर्लभ मामलों में, उच्च सल्फर वातावरण पर विचार करने की आवश्यकता होती है जो स्टील कास्टिंग में ऑक्सीकरण का कारण बनेगा। उच्च निकल सामग्री गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातुएं अपनी पूरी तरह से ऑस्टेनिटिक संरचना के कारण उच्च सल्फर वातावरण में संक्षारण के प्रति बहुत संवेदनशील होती हैं, इसलिए जो मिश्र धातुएं पूरी तरह से फेरिटिक होती हैं वे आम तौर पर बेहतर चयन होती हैं।