इस्पात जीवन के सभी क्षेत्रों में बहुत व्यापक रूप से उपयोग में लाया जाता है। इस्पात के कई प्रकारों में, 420 इस्पात और 304 इस्पात दो सबसे आम प्रकार हैं। फिर भी, यद्यपि वे दोनों इस्पात के परिवार के हैं, उनमें कुछ अंतर भी हैं। यह लेख दोनों के बीच अंतर का वर्णन करेगा 420 स्टेनलेस स्टील और 304 स्टेनलेस स्टील विस्तृत रूप से कई कोणों से, ताकि सभी को ये दो इस्पात सामग्री को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिले।
इस्पात का मूल वर्गीकरण
इस्पात को इसके धातु विज्ञानीय संरचना के अनुसार पाँच श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: ऑस्टेनाइटिक, फ़ेराइटिक, मार्टेन्साइटिक, डुप्लेक्स और प्रिसिपिटेशन हार्डनिंग। उनमें से:
- 304 स्टेनलेस स्टील एक ऑस्टेनाइटिक स्टेनलेस स्टील है जिसमें अच्छी कोरोशन प्रतिरोध, मशीनीकरण और वेल्डिंग की क्षमता होती है;
- 420 स्टेनलेस स्टील एक मार्टेन्साइटिक स्टेनलेस स्टील है जिसमें उत्कृष्ट यांत्रिक गुण और चौंपन की क्षमता होती है, लेकिन कम कोरोशन प्रतिरोध होता है।
420 स्टेनलेस स्टील क्या है?
420 स्टेनलेस स्टील एक मार्टेन्साइटिक स्टेनलेस स्टील है जिसमें उच्च कठोरता, अच्छा कोरोशन प्रतिरोध और उत्कृष्ट मशीनीकरण की क्षमता होती है। यह उच्च-कार्बन स्टेनलेस स्टील श्रृंखला का हिस्सा है। उपयुक्त ऊष्मा उपचार के बाद, इसे बहुत उच्च ताकत और कठोरता प्राप्त हो सकती है। इसलिए, यह अक्सर उच्च कठोरता की मांग होने वाले क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जैसे कि चाकू, सिसॉर्स, चिकित्सा यंत्र और औद्योगिक मशीनरी के भाग।
304 स्टेनलेस स्टील क्या है?
304 स्टेनलेस स्टील सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली ऑस्टेनाइटिक स्टेनलेस स्टील है। इसकी बहुत अच्छी धातु-क्रोशन प्रतिरोधकता और प्रोसेसिंग क्षमता है और यह गर्मी के उपचार से मजबूत नहीं हो सकती है। 304 स्टेनलेस स्टील बर्तन, रसोई के सामान, भवन सजावट, चिकित्सा उपकरण और अन्य अवसरों के लिए उपयुक्त है जहाँ स्वच्छता और धातु-क्रोशन प्रतिरोधकता के लिए उच्च मानदंड है।
420 स्टेनलेस स्टील और 304 स्टेनलेस स्टील के बीच क्या अंतर है?
1. रासायनिक संरचना:
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ग्रेड
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सी
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एमएन
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प
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एस
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हाँ
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सीआर
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Ni
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Mo
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420
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≤0.15
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1.00
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0.04
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0.03
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1.0
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12.00-14.00
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≤ 0.75
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≤ 0.50
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304
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≤0 .08
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≤2.0
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≤0.045
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≤ 0.03
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≤1.0
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18.0-20.0
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8.0-10.5
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-
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- क्रोमियम (Cr) सामग्री: क्रोमियम स्टेनलेस स्टील को धातु-क्रोशन प्रतिरोधकता देने वाला कुंजी तत्व है। सामग्री की मात्रा जितनी अधिक होती है, पैसिवेशन फिल्म उतनी ही स्थिर होती है।
- निकेल (Ni) सामग्री: निकेल ऑस्टेनाइट संरचना को स्थिर करता है और धातु-क्रोशन प्रतिरोधकता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है।
- कार्बन (C) सामग्री: 420 में कार्बन की बहुत अधिक मात्रा होती है, जो कठोरता और शक्ति को बढ़ाती है; 304 में कार्बन की बहुत कम मात्रा होती है, जो वेल्डिंग क्षमता को बढ़ाती है और कठोरता को कम करती है।
2. मेटलोग्राफिक संरचना:
420 मार्टेनसाइटिक संरचना:
420 स्टेनलेस स्टील शांत की अवस्था में फेराइट और पियरलाइट संरचना रखता है, और गर्मी के उपचार के माध्यम से मार्टेनसाइटिक संरचना प्राप्त कर सकता है। मार्टेनसाइट एक कड़ा और फटफटाने वाला संरचना है जो क्वेन्चिंग के माध्यम से बहुत उच्च कठोरता (50HRC या अधिक) तक पहुंच सकता है।
304 ऑस्टेनाइटिक संरचना:
304 में एक स्थिर ऑस्टेनाइटिक संरचना होती है, और यह भी ठंडे परिवेश में मार्टेनसाइटिक रूपांतरण का सामना नहीं करता, इसलिए इसमें अच्छी टूथनेस और डक्टिलिटी होती है। इसकी संरचना स्थिरता इसकी उत्कृष्ट कोरोशन प्रतिरोधकता की भी आधारभूत है।
3. यांत्रिक गुण:
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संपत्ति
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420 स्टेनलेस स्टील
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304 स्टेनलेस स्टील
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तन्य शक्ति (एमपीए)
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700–1000
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520–750
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उपज ताकत (एमपीए)
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500–800
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≥205
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अंतिम विस्तार (%)
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10–20
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≥40
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कठोरता (HRC)
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48–56 (गर्मी के उपचार के बाद)
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≤20 (पुनर्लेखन किया गया)
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अड़चन मजबूती
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कम
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उच्च
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चुंबकीय गुण
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चुंबकीय (सभी हालातों में)
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अचुंबकीय (पुनर्लेखन किया गया), ठंडे काम के बाद थोड़ा चुंबकीय हो सकता है
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यह देखा जा सकता है कि 420 क्वेन्च्ड हालत में उच्च कठोरता और शक्ति रखता है, और यह उपकरण सामग्री के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त है; जबकि 304 की उच्च रूपांतरणशीलता और अच्छी कठोरता के कारण ठंडे प्रसंस्करण, खिंचाव, वेल्डिंग और अन्य प्रक्रियाओं के लिए अधिक उपयुक्त है।
4. संक्षारण प्रतिरोध:
304 स्टेनलेस स्टील अपने उच्च Cr और Ni सामग्री के कारण एक घनी और स्थिर क्रोमियम ऑक्साइड पैसिवेशन फिल्म बनाती है। यह अधिकांश कमजोर एसिड, कमजोर क्षार, नमक पानी और गर्म और आर्द्र परिवेश में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदान कर सकती है। यह खाद्य प्रसंस्करण, चिकित्सा उपचार, समुद्री परिवेश आदि के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है।
420 का संक्षारण प्रतिरोध 304 की तुलना में बहुत कमजोर है, और यह केवल सूखे, कमजोर संक्षारक परिवेश में अच्छा प्रदर्शन करता है। यदि इसे आर्द्र या एसिडिक या क्षारीय परिवेश में उपयोग किया जाए, तो यह फेरोज़ करने का खतरा बहुत अधिक होता है। हालांकि पोलिशिंग या सतही कोटिंग के माध्यम से संक्षारण प्रतिरोध में सुधार किया जा सकता है, प्राकृतिक संक्षारण प्रतिरोध अभी भी सीमित है।
5. गर्मी का उपचार:
420 का गर्मी के उपचार पर प्रतिक्रिया अच्छी है। आमतौर पर, कठिनाई और ताकत को मार्टेन्साइटिक संरचना प्राप्त करने के लिए 1050~1100℃ पर चढ़ाने (quenching) और फिर 200~400℃ पर टेम्परिंग के माध्यम से सुधारा जाता है।
304 स्टेनलेस स्टील एक ऑस्टेनाइटिक संरचना है। इसकी कठोरता को गर्मी के उपचार से बढ़ाया नहीं जा सकता है। इसे केवल ठंडे प्रसंस्करण (जैसे कि ठंडे चलने और खिंचाव) से थोड़ा बढ़ाया जा सकता है। इसलिए, यह अक्सर संरचनात्मक भागों पर उपयोग करने के लिए मोटा करने या ठंडे प्रसंस्करण के लिए मजबूर किया जाता है।
6. प्रसंस्करण क्षमता:
420 स्टेनलेस स्टील: गर्मी के उपचार से पहले अच्छी प्रसंस्करण क्षमता, कठोर होने के बाद प्रसंस्करण कठिन हो जाता है, चुराई जैसे द्वितीयक प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त;
304 स्टेनलेस स्टील: अच्छी प्रसंस्करण क्षमता, विभिन्न ठंडे झुकाव, स्टेंपिंग, वेल्डिंग और अन्य संचालनों को सहने की क्षमता है, संरचनात्मक भागों और कंटेनर निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
7. वेल्डिंग क्षमता:
420 की चाप सुलझाने की क्षमता खराब होती है और फिसदी से बचने के लिए पूर्व-गर्मी और प्रतिगर्म उपचार की आवश्यकता होती है;
304 की चाप सुलझाने की क्षमता अधिक अच्छी होती है और पूर्व-गर्मी की आवश्यकता नहीं होती। इसे TIG, MIG, स्पॉट चाप और अन्य तरीकों के लिए उपयुक्त माना जाता है। यह स्टेनलेस स्टील पाइप, फ़्रेम और प्लेट कनेक्शन में बहुत उपयोग किया जाता है।
8. लागत:
उसी बाजारी स्थिति में, 420 स्टेनलेस स्टील की कीमत आमतौर पर 304 की तुलना में कम होती है। मुख्य कारण ये हैं:
- निकेल की कम मात्रा और कम सामग्री लागत;
- अधिक सांद्र सामग्री का उपयोग;
- कम प्रोसेसिंग और पोस्ट-प्रोसेसिंग की मांग (जैसे कि केवल क्वेन्चिंग और पोलिशिंग).
304 निकेल संसाधनों की कमी, जटिल स्मेल्टिंग प्रक्रिया और उच्च मांग के कारण अपेक्षाकृत महंगा है, लेकिन इसका अनुप्रयोग क्षेत्र बड़ा है और इसकी लागत-प्रभाविता फिर भी उत्कृष्ट है।
9. चुंबकीयता की तुलना:
- 420 क्वेन्च की हुई स्थिति में मजबूत चुंबकीयता रखता है;
- 304 अनुपातित हालत में अमैग्नेटिक होता है, लेकिन ठंडे परिस्थितियों के बाद कमजोर चुंबकत्व हो सकता है, जो इसकी गुणवत्ता का अवनमन नहीं है।
यह विशेष रूप से चुंबकत्व से संवेदनशील स्थानों (जैसे कि कुछ यंत्र, परमाणु ऊर्जा, और इलेक्ट्रॉनिक सामग्री) में महत्वपूर्ण है।
10. भोजन संपर्क सुरक्षा
304 एक भोजन-स्तर का स्टेनलेस स्टील है जो अंतरराष्ट्रीय मानकों (जैसे ASTM A240, GB 4806) को पूरा करता है और रसोई के सामान, भोजन के डिब्बे, चिकित्सा उपकरणों आदि में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उच्च कार्बन और मार्टेन्साइटिक संरचना के गुणों के कारण, हालांकि 420 के कुछ मॉडल भी थालियों के लिए उपयोग किए जा सकते हैं, समग्र भोजन संपर्क सुरक्षा 304 की तुलना में कम है।
कैसे चुनें: 420 या 304?
किस स्टेनलेस स्टील का चयन करना है, इसे निम्नलिखित कारकों पर आधारित निर्धारित किया जा सकता है:
- क्या उच्च कठोरता या कटिंग क्षमता की आवश्यकता है? 420 का चयन करें।
- क्या उच्च धातु से क्रिया की प्रतिरोधकता और स्वास्थ्य सुरक्षा की तलाश है? 304 का चयन करें।
- क्या बजट सीमित है, एक शुष्क पर्यावरण में उपयोग? 420 का चयन करें।
- क्या रसोइयों, स्वच्छता और निर्माण में उपयोग है? 304 को सुझाया जाता है।
वास्तविक अनुप्रयोगों में, उपयोग संबंधी पर्यावरण, आवश्यक प्रदर्शन, बजट की लागत और अन्य कारकों को समग्र रूप से ध्यान में रखा जाना चाहिए, और उपयोग प्रभाव गारंटी करने के साथ-साथ सबसे अच्छी लागत-प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए उपयुक्त प्रकार की स्टेनलेस स्टील का विचारशील रूप से चयन किया जाना चाहिए।
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