સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 304 (સામાન્ય રીતે SUS304 અથવા AISI304 તરીકે લખાય છે) વિશ્વમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું અને બહુમુખી ઓસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ છે. તેનો ચાઈનીઝ ગ્રેડ 06Cr19Ni10 છે. નીચે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 304 ના રાસાયણિક રચના, યાંત્રિક ગુણધર્મો અને એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોની વિગતવાર સમજૂતી પૂરી પાડે છે.
I. કોર કેમિકલ કમ્પોઝિશન
સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 304 ની કાટ પ્રતિકાર અને યાંત્રિક ગુણધર્મો તેની ચોક્કસ રાસાયણિક રચના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. મુખ્ય રચના રેન્જ (ASTM A240 ધોરણ મુજબ) નીચે મુજબ છે:
| તત્વ | સામગ્રી શ્રેણી (wt%) | મુખ્ય કાર્ય |
| ક્રોમિયમ (Cr) | 18.0–20.0% | મુખ્ય તત્વ: ગાઢ ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ નિષ્ક્રિય ફિલ્મ બનાવે છે, જે "સ્ટેનલેસ" ગુણધર્મો અને મૂળભૂત કાટ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. |
| નિકલ (ની) | 8.0-10.5% | મુખ્ય તત્વ: ઓસ્ટેનિટિક માળખું સ્થિર કરે છે, ઉત્તમ કઠિનતા, બિન-ચુંબકત્વ, વેલ્ડેબિલિટી અને ઉન્નત કાટ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. |
| કાર્બન (C) | ≤0.08% | શક્તિ વધારે છે. જો કે, ઉચ્ચ કાર્બન સામગ્રી વેલ્ડીંગ પછી સરળતાથી ઇન્ટરગ્રેન્યુલર કાટ તરફ દોરી શકે છે, જે નીચા-કાર્બન સંસ્કરણ 304L ના વિકાસ તરફ દોરી જાય છે. |
| મેંગેનીઝ (Mn) | ≤2.0% | નિકલની ભૂમિકા માટે તાકાત અને આંશિક રીતે અવેજી સુધારે છે. |
| સિલિકોન (Si) | ≤0.75% | ડીઓક્સિડાઇઝર તરીકે કાર્ય કરે છે અને ઉચ્ચ-તાપમાનની શક્તિમાં સુધારો કરે છે. |
| ફોસ્ફરસ (P) | ≤0.045% | અશુદ્ધિ તત્વ, નિયંત્રણની જરૂર છે (કઠિનતા ઘટાડે છે). |
| સલ્ફર (એસ) | ≤0.030% | અશુદ્ધતા તત્વ, નિયંત્રણની જરૂર છે (ગરમ કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે). |
| નાઇટ્રોજન (N) | ≤0.10% | તાકાત સુધારી શકે છે, ખાસ કરીને 304L માટે. |
| આયર્ન (Fe) | સંતુલન | બેઝ મેટલ. |
વ્યુત્પન્ન ગ્રેડની રાસાયણિક રચનામાં તફાવતો:
304L: કાર્બન (C) ≤ 0.03%, વેલ્ડ સેન્સિટાઇઝેશનના જોખમને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.
304H: કાર્બન (C) 0.04–0.10%, ઉચ્ચ-તાપમાન શક્તિ અને ક્રીપ પ્રદર્શનને સુધારવા માટે રચાયેલ છે.
II. લાક્ષણિક યાંત્રિક ગુણધર્મો
સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 304 ની લાક્ષણિક રૂમ-તાપમાન યાંત્રિક ગુણધર્મો સોલ્યુશન-એનીલ્ડ કંડીશનમાં (સૌથી સામાન્ય સપ્લાય કરેલ સ્થિતિ) નીચે મુજબ છે:
| પ્રદર્શન સૂચક | લાક્ષણિક મૂલ્ય | સમજૂતી |
| તાણ શક્તિ | ≥515 MPa | ફ્રેક્ચરિંગ પહેલાં સામગ્રી ટકી શકે તેટલું મહત્તમ તાણ બળ. |
| યીલ્ડ સ્ટ્રેન્થ (0.2% ઓફસેટ) | ≥205 MPa | તણાવ બિંદુ કે જેના પર સામગ્રી કાયમી વિકૃતિમાંથી પસાર થવાનું શરૂ કરે છે. |
| વિસ્તરણ (50 મીમી ગેજ લંબાઈ) | ≥40% | મુખ્ય સૂચક: અત્યંત ઊંચો લંબાવવું ઉત્તમ પ્લાસ્ટિસિટી અને કઠિનતા દર્શાવે છે, જે ઊંડા ડ્રોઇંગ અને બેન્ડિંગ જેવી કોલ્ડ ફોર્મિંગ પ્રક્રિયાઓ કરવાનું સરળ બનાવે છે. |
| કઠિનતા (બ્રિનેલ કઠિનતા HB) | ≤201 HB | પ્રમાણમાં ઓછી કઠિનતા, કામના સખ્તાઇ માટે નોંધપાત્ર વલણ સૂચવે છે (મશીનિંગ દરમિયાન તે સખત બને છે). |
| સ્થિતિસ્થાપકતાનું મોડ્યુલસ | ~193 GPa | કાર્બન સ્ટીલ જેવું જ, સામગ્રીની જડતાનું માપ. |
| ઘનતા | ~7.93 g/cm³ | કાર્બન સ્ટીલ કરતાં થોડું ઓછું. |
મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતાઓ:
બિન-ચુંબકીય: સંપૂર્ણપણે annealed રાજ્યમાં બિન-ચુંબકીય. જો કે, ઠંડા કામ કર્યા પછી (જેમ કે કટીંગ, બેન્ડિંગ, સ્ટેમ્પિંગ), કેટલાક ઓસ્ટેનાઈટ માર્ટેન્સાઈટમાં પરિવર્તિત થઈ શકે છે, પરિણામે નબળા ચુંબકત્વમાં પરિણમે છે. અધિકૃતતાનો નિર્ણય ફક્ત ચુંબકત્વ દ્વારા ન થવો જોઈએ.
વર્ક હાર્ડનિંગ: ઠંડા કામ દરમિયાન ઝડપથી સખત અને મજબૂત બને છે, પરંતુ પ્લાસ્ટિસિટી ઘટે છે. જટિલ રચના માટે મધ્યવર્તી એનેલીંગની જરૂર પડી શકે છે.
III. મુખ્ય એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો
તેના ઉત્તમ એકંદર પ્રદર્શન માટે આભાર, સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 304 નો ઉપયોગ લગભગ તમામ ઔદ્યોગિક અને રોજિંદા જીવનના ક્ષેત્રોમાં થાય છે:
| એપ્લિકેશન ક્ષેત્ર | ચોક્કસ એપ્લિકેશન | 304 પસંદ કરવાનાં કારણો |
| કુકવેર અને ફૂડ ઇન્ડસ્ટ્રી | પોટ્સ, બાઉલ, બેસિન, સિંક, કાઉન્ટરટોપ્સ; ફૂડ પ્રોસેસિંગ સાધનો, સ્ટોરેજ ટાંકીઓ, પાઇપલાઇન્સ, કેટરિંગ વાસણો. | સલામતી અને સ્વચ્છતા: કાટ-પ્રતિરોધક, સાફ કરવા માટે સરળ, કોઈ હાનિકારક પદાર્થ લીચિંગ નથી (ફૂડ-ગ્રેડ). |
| આર્કિટેક્ચર અને ડેકોરેશન | પડદાની દિવાલો, દરવાજા/બારી હાર્ડવેર, હેન્ડ્રેલ્સ, એલિવેટર સજાવટ, છત, માળખાકીય ઘટકો. | સૌંદર્યલક્ષી અને ટકાઉ: સપાટીની વિવિધતા (બ્રશ, મિરર, સેન્ડબ્લાસ્ટેડ), સારી વાતાવરણીય કાટ પ્રતિકાર, લાંબુ આયુષ્ય. |
| ઔદ્યોગિક સાધનો અને રસાયણો | સંગ્રહ ટાંકીઓ, હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ, પાઇપિંગ, રિએક્ટર જહાજો (બિન-ઉચ્ચ કાટ લાગતા માધ્યમો માટે), કાપડ/પેપર મશીનરી. | સામાન્ય કાટ પ્રતિકાર: રસાયણો અને ઔદ્યોગિક વાતાવરણની વિશાળ શ્રેણી માટે સારો પ્રતિકાર, સારી કાર્યક્ષમતા. |
| ઘરગથ્થુ ઉપકરણો | વોશિંગ મશીન ડ્રમ, વોટર હીટર લાઇનર્સ, માઇક્રોવેવ ઓવન કેસીંગ્સ, રેફ્રિજરેટર લાઇનર્સ, ડીશવોશર ઇન્ટીરીયર. | ભેજ/વરાળ કાટ માટે પ્રતિરોધક, સૌંદર્યલક્ષી રીતે આનંદદાયક, ઉચ્ચ શક્તિ. |
| પરિવહન | વાહન ટ્રીમ, રેલ ટ્રાન્ઝિટ આંતરિક, કન્ટેનર ઘટકો, એક્ઝોસ્ટ સિસ્ટમ ઘટકો. | સારી હવામાન પ્રતિકાર, રચના અને વેલ્ડીંગ માટે અનુકૂળ. |
| તબીબી અને ફાર્માસ્યુટિકલ | (ચોક્કસ સપાટીની સારવારની જરૂર છે) સર્જિકલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ બેઝ, બિન-જંતુરહિત સાધનો હાઉસિંગ, ફાર્માસ્યુટિકલ સાધનોમાં બિન-મુખ્ય સંપર્ક ભાગો. | સામાન્ય જંતુનાશકો માટે પ્રતિરોધક, સાફ અને જંતુરહિત કરવા માટે સરળ. |
| ઉર્જા અને પર્યાવરણીય | ફ્લુ ગેસ ડિસલ્ફ્યુરાઇઝેશન એકમો, ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ્સમાં નોન-કોર ઘટકો, સોલાર પેનલ માઉન્ટિંગ કૌંસ. | સાધારણ કાટ લાગતા વાતાવરણમાં વિશ્વસનીય કામગીરી. |
IV. સારાંશ
સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 304, તેની સંતુલિત રાસાયણિક રચના (18/8 ક્રોમિયમ-નિકલ)ને કારણે, ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર, અપ્રતિમ ફોર્મેબિલિટી અને વેલ્ડેબિલિટી પ્રદાન કરે છે, જે તેને સાચા "સાર્વત્રિક સ્ટીલ" બનાવે છે. મોટાભાગના પરંપરાગત વાતાવરણમાં તે સૌથી વધુ આર્થિક અને વિશ્વસનીય પસંદગી છે. માત્ર ત્યારે જ જ્યારે ઉચ્ચ-ક્લોરાઇડ વાતાવરણ (જેમ કે દરિયાઈ પાણી, ડી-આઈસિંગ સોલ્ટ) અથવા મજબૂત રીતે કાટ લાગતા રાસાયણિક માધ્યમોનો સામનો કરવામાં આવે ત્યારે, મોલીબ્ડેનમ-સમાવતી 316 સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં અપગ્રેડ કરવાનું વિચારવું જરૂરી છે.
