માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કાસ્ટિંગ્સની હીટ ટ્રીટમેન્ટ

માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ એ સ્ટેનલેસ સ્ટીલના એક પ્રકારનો ઉલ્લેખ કરે છે જેની માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર મુખ્યત્વે માર્ટેન્સાઇટ છે. માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલની ક્રોમિયમ સામગ્રી 12% - 18% ની રેન્જમાં છે, અને તેના મુખ્ય એલોયિંગ તત્વો લોખંડ, ક્રોમિયમ, નિકલ અને કાર્બન છે.

માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ગરમીની સારવાર દ્વારા તેના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સમાયોજિત કરી શકે છે અને તે એક પ્રકારનું સખત સ્ટેનલેસ સ્ટીલ છે. માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલને વિવિધ રાસાયણિક રચનાઓ અનુસાર માર્ટેન્સિટિક ક્રોમિયમ સ્ટીલ અને માર્ટેન્સિટિક ક્રોમિયમ-નિકલ સ્ટીલમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.

 

માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલના ઝડપી દૃશ્યો
શ્રેણી	સ્ટેનલેસ સ્ટીલ
વ્યાખ્યા	માર્ટેન્સિટિક સ્ટ્રક્ચર સાથે સખત સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો એક પ્રકાર
હીટ ટ્રીટમેન્ટ	એનેલીંગ, ક્વેન્ચિંગ, ટેમ્પરિંગ
એલોય તત્વો	Cr, Ni, C, Mo, V
વેલ્ડેબિલિટી	ગરીબ
ચુંબકીય	મધ્યમ
માઇક્રો સ્ટ્રક્ચર	મુખ્યત્વે માર્ટેન્સિટિક
લાક્ષણિક ગ્રેડ	Cr13, 2Cr13, 3Cr13
અરજીઓ	સ્ટીમ ટર્બાઇન બ્લેડ, ટેબલવેર, સર્જીકલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ, એરોસ્પેસ, મરીન ઇન્ડસ્ટ્રીઝ

 

માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ એ સ્ટેનલેસ સ્ટીલના એક પ્રકારનો ઉલ્લેખ કરે છે જેની માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર મુખ્યત્વે માર્ટેન્સાઇટ છે. માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલની ક્રોમિયમ સામગ્રી 12% - 18% ની રેન્જમાં છે, અને તેના મુખ્ય એલોયિંગ તત્વો લોખંડ, ક્રોમિયમ, નિકલ અને કાર્બન છે.

માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ગરમીની સારવાર દ્વારા તેના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સમાયોજિત કરી શકે છે અને તે એક પ્રકારનું સખત સ્ટેનલેસ સ્ટીલ છે. માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલને વિવિધ રાસાયણિક રચનાઓ અનુસાર માર્ટેન્સિટિક ક્રોમિયમ સ્ટીલ અને માર્ટેન્સિટિક ક્રોમિયમ-નિકલ સ્ટીલમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.

1. માર્ટેન્સિટિક ક્રોમિયમ સ્ટીલ
ક્રોમિયમ ઉપરાંત, માર્ટેન્સિટિક ક્રોમિયમ સ્ટીલમાં પણ ચોક્કસ માત્રામાં કાર્બન હોય છે. ક્રોમિયમની સામગ્રી સ્ટીલના કાટ પ્રતિકારને નિર્ધારિત કરે છે. કાર્બનનું પ્રમાણ જેટલું ઊંચું છે, તેટલી મજબૂતાઈ, કઠિનતા અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર વધારે છે. આ પ્રકારના સ્ટીલનું સામાન્ય માળખું માર્ટેન્સાઈટ હોય છે અને કેટલાકમાં ઓછી માત્રામાં ઓસ્ટેનાઈટ, ફેરાઈટ અથવા પરલાઈટ પણ હોય છે. તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે એવા ભાગો, ઘટકો, સાધનો, છરીઓ વગેરેના ઉત્પાદન માટે થાય છે જેને ઉચ્ચ તાકાત અને કઠિનતાની જરૂર હોય છે, પરંતુ ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકારની જરૂર નથી. લાક્ષણિક સ્ટીલ ગ્રેડ 2Crl3, 4Crl3, 9Crl8, વગેરે છે.

2. માર્ટેન્સિટિક ક્રોમિયમ-નિકલ સ્ટીલ
માર્ટેન્સિટિક ક્રોમિયમ-નિકલ સ્ટીલમાં માર્ટેન્સિટિક પ્રિસિપિટેશન સખ્તાઇવાળા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, સેમી-ઓસ્ટેનિટિક અવક્ષેપ સખત સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અને માર્જિંગ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, જે તમામ ઉચ્ચ-શક્તિ અથવા અતિ-ઉચ્ચ-શક્તિવાળા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ છે. આ પ્રકારના સ્ટીલમાં કાર્બનનું પ્રમાણ ઓછું હોય છે (0.10% કરતા ઓછું) અને તેમાં નિકલ હોય છે. કેટલાક ગ્રેડમાં મોલીબડેનમ અને કોપર જેવા ઉચ્ચ તત્વો પણ હોય છે. તેથી, આ પ્રકારના સ્ટીલમાં ઉચ્ચ તાકાત હોય છે, જ્યારે તાકાત અને કઠિનતા તેમજ કાટ પ્રતિકારને સંયોજિત કરે છે. પરફોર્મન્સ, વેલ્ડેબિલિટી વગેરે માર્ટેન્સિટિક ક્રોમિયમ સ્ટીલ કરતાં વધુ સારી છે. Crl7Ni2 એ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું લો-નિકલ માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ છે.

માર્ટેન્સાઇટઅવક્ષેપ સખત સ્ટેનલેસસ્ટીલમાં સામાન્ય રીતે Al, Ti, Cu અને અન્ય તત્વો પણ હોય છે. તે સ્ટીલની મજબૂતાઈમાં વધુ સુધારો કરવા માટે અવક્ષેપ સખ્તાઈ દ્વારા માર્ટેન્સાઈટ મેટ્રિક્સ પર Ni3A1, Ni3Ti અને અન્ય વિક્ષેપ મજબૂતીકરણના તબક્કાઓને અવક્ષેપિત કરે છે. અર્ધ-ઓસ્ટેનાઇટ (અથવા અર્ધ-માર્ટેન્સિટિક) અવક્ષેપ સખત સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, કારણ કે quenched રાજ્ય હજુ પણ austenite છે, તેથી quenched રાજ્ય હજુ પણ ઠંડા કામ કરી શકાય છે અને પછી મધ્યવર્તી સારવાર, વૃદ્ધત્વ સારવાર અને અન્ય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા મજબૂત કરી શકાય છે. આ રીતે, માર્ટેન્સિટિક અવક્ષેપ સખત સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં ઓસ્ટેનાઈટને શમન કર્યા પછી સીધા જ માર્ટેન્સાઈટમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, જે અનુગામી પ્રક્રિયા અને રચનામાં મુશ્કેલીના ગેરલાભ તરફ દોરી જાય છે. સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા સ્ટીલ ગ્રેડ 0Crl7Ni7AI, 0Crl5Ni7M02A1 અને તેથી વધુ છે. આ પ્રકારના સ્ટીલમાં પ્રમાણમાં ઊંચી તાકાત હોય છે, જે સામાન્ય રીતે 1200-1400 MPa સુધી પહોંચે છે, અને મોટાભાગે તેનો ઉપયોગ માળખાકીય ભાગો બનાવવા માટે થાય છે જેને ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકારની જરૂર હોતી નથી પરંતુ ઉચ્ચ શક્તિની જરૂર હોય છે.

માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી હીટ ટ્રીટમેન્ટ ક્વેન્ચિંગ અને ટેમ્પરિંગ ટ્રીટમેન્ટ છે. સામાન્ય રીતે 950-1050 ℃ તાપમાને તેલ અથવા હવામાં ઠંડુ કરવાનું પસંદ કરો. પછી 650-750 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર ગુસ્સો કરો. સામાન્ય રીતે, તેને શમન કર્યા પછી તરત જ ટેમ્પર કરવું જોઈએ જેથી કાસ્ટિંગને quenched સ્ટ્રક્ચરના તણાવને કારણે ક્રેકીંગથી અટકાવી શકાય.

ઓછી માત્રામાં નિકલ, મોલિબ્ડેનમ, સિલિકોન અને અન્ય એલોયિંગ તત્વો ધરાવતા ઉચ્ચ-શક્તિવાળા લો-કાર્બન માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કાસ્ટિંગમાં સારા વ્યાપક યાંત્રિક ગુણધર્મો, વેલ્ડિંગ ગુણધર્મો અને સામાન્યકરણ અને ટેમ્પરિંગ પછી વસ્ત્રો પ્રતિકાર હોય છે. મોટા હાઇડ્રોલિક ટર્બાઇન્સના ઇન્ટિગ્રલ કાસ્ટિંગ અને કાસ્ટિંગ + વેલ્ડિંગ ઇમ્પેલર્સમાં આવા કાસ્ટિંગનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. આ કિસ્સામાં, સામાન્ય રીતે પસંદ કરેલ હીટ ટ્રીટમેન્ટ સ્પેસિફિકેશન 950 - 1050 ℃ પર સામાન્ય થાય છે અને 600 -670 ℃ પર ટેમ્પરિંગ થાય છે.