| स्टील का प्रकार | नाम | जेआईएस (जापान) | एआईएसआई/एसएई (यूएसए) | डीआईएन (जर्मनी) | जीबी (चीन) |
|---|---|---|---|---|---|
| कम कार्बन (स्टील बार) | गोल स्टील बार | SS400 (5541) | A36 | - | Q235 |
| कार्बन की कम मात्रा वाला इस्पात | S15C | SAE 1015 | CK15 (1.1141) | 15 | |
| S20C | SAE 1021 | सीआईसी20 (1.0402) | 20 | ||
| मध्यम कार्बन स्टील | मध्यम कार्बन स्टील | S45C | SAE 1045 | सीके45, सी45 (1.0503) | 45 |
| S50C | SAE 1050 | CK50 (1.1213) | 50 | ||
| S55C | SAE 1055 | CK55 (1.1203) | 55 | ||
| Cr-Mo मिश्र धातु इस्पात | गोल स्टील बार | SCM415 (एससीएम21) | - | 15CrMo5 (1.7262) | 15 क्रॉ |
| गोल स्टील बार | SCM420 (एससीएम22) | - | 25CrMo4 (1.7218) | 20 क्रॉ | |
| गोल स्टील बार | SCM440 (एससीएम4) | SAE 4140 | 42CrMo4 (1.7225) | 42 क्रॉ | |
| Ni-Cr-Mo मिश्र धातु इस्पात | गोल स्टील बार | एसएनसीएमनहीं (एसएनसीएम21) | SAE 8620 | 21एनआईसीआरएमओ2 (1.6523) | 20CrNiMo |
| गोल स्टील बार (उच्च निकल सामग्री के साथ) | एसएनएम 420 (एसएनसीएम23) | SAE 4320 | 20CrNi2Mo | ||
| गोल स्टील बार | एसएनएम 439 (एसएनसीएम8) | SAE 4340 | 40एनआईसीआरएमओ6 | १ क्रं ० मो ० ६ | |
| पिनियन स्टील | _ | १ क्रं ० मो ० ६ 18CrNiMo7-6 | _ | ||
| Al-Cr-Mo मिश्र धातु इस्पात | गोल स्टील बार | एसएसीएम645 (एसएसीएम1) | SAE 7140 | 41CrAlMo7 (1.8550) | 38CrMoAl |
| उच्च कार्बन क्रोमियम मिश्र धातु इस्पात | असर स्टील | SUJ2 | 52100 | (110सीआर6 .30505) | GCr15 |
| मिश्र धातु उपकरण स्टील | ठंडे काम के लिए औजार स्टील | एसकेडी11 | D2 | एक्स165CrMoV12 (1.2601) | Cr12MoV |
| गर्म काम उपकरण स्टील | एसकेडी61 | H13 | एक्स40CrMoV51 (1.2344) | 4Cr5MoSiV1 | |
| तीव्रगति स्टील | SKH51 (एसकेएच9) | M2 | 56-5-2 (1.3343) | W6Mo5Cr4V2 | |
| कार्बन टूल स्टील | गोल स्टील बार | एसके 2 (एसके 120) | W1-111/2 | - | |
| एसके 3 (एसके 105) | W1-10 | सी1051,वी1 (1.1545) | - | ||
| स्टेनलेस स्टील | 303 स्टेनलेस स्टील | SUS303 | ए1एसआई 303 | Xl2CrNi5188 (1.4305) | 1Cr18Ni9MoZr |
| 304 स्टेनलेस स्टील | SU5304 | एआईएसआई 304 | X5CrNi189 (1.4350) | OCr181119 | |
| 316 स्टेनलेस स्टील | SUS316 | एआईएसआई 316 | X5CrNiMo1810 (1.4401) | OCr17Ni1Mo2 |
स्टील अपने व्यापक उपयोग के कारण सर्वाधिक व्यापक रूप से प्रयुक्त इंजीनियरिंग सामग्रियों में से एक है। बहुमुखी प्रतिभा, शक्ति, स्थायित्व, तथा मिश्रधातु बनाने और ऊष्मा उपचारित करने की क्षमता अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए। इसके गुण इस पर निर्भर करते हैं रासायनिक संरचना, ताप उपचार और प्रसंस्करण.
स्टील के प्रमुख गुण
1. यांत्रिक गुण
| संपत्ति | विवरण |
|---|---|
| तनन - सामर्थ्य | तनाव के तहत टूटने का प्रतिरोध। 250 MPa (हल्का) से 2000+ MPa (टूल स्टील) तक। |
| पैदावार की ताकत | वह तनाव जिस पर स्टील प्लास्टिक रूप से विकृत होने लगता है। भार वहन करने के लिए महत्वपूर्ण। |
| कठोरता | इंडेंटेशन या घर्षण के प्रति प्रतिरोध (एचआरसी, एचबी, एचवी में मापा जाता है)। |
| क्रूरता | ऊर्जा को अवशोषित करने और बिना टूटे विकृत होने की क्षमता (प्रभाव प्रतिरोध)। |
| लचीलापन | बिना टूटे फैलने की क्षमता। बढ़ाव % द्वारा इंगित। |
| थकान शक्ति | बार-बार लोडिंग चक्रों का प्रतिरोध। गियर, शाफ्ट और अन्य घटकों के लिए आवश्यक। |
2. भौतिक गुण
| संपत्ति | विशिष्ट मान या सीमा |
|---|---|
| घनत्व | ~7.85 ग्राम/सेमी³ |
| गलनांक | ~1370–1510°C (मिश्र धातु सामग्री पर निर्भर करता है) |
| ऊष्मीय चालकता | 45–60 W/m·K (मिश्र धातु इस्पात के लिए कम) |
| विद्युत चालकता | खराब (प्रतिरोधक धातु) |
| तापीय प्रसार | ~11–13 µm/m·°C (ग्रेड के अनुसार भिन्न होता है) |
3. रासायनिक संरचना (मूल प्रकार)
| स्टील प्रकार | मुख्य मिश्र धातु तत्व | नोट्स |
|---|---|---|
| कार्बन स्टील | लोहा + कार्बन (2% तक) | सबसे आम। निम्न (≤0.3%), मध्यम (0.3–0.6%), और उच्च कार्बन (0.6–1%) के रूप में वर्गीकृत। |
| मिश्र इस्पात | Cr, Ni, Mo, Mn, V, आदि। | उन्नत यांत्रिक गुण और ताप प्रतिरोध। |
| स्टेनलेस स्टील | सीआर ≥ 10.5% | संक्षारण प्रतिरोधी। 304, 316 जैसे ग्रेड। |
| औजारों का स्टील | डब्ल्यू, मो, सीआर, वी, को | काटने के औजारों और डाइज़ के लिए उपयोग किया जाता है। उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध। |
| मैरेजिंग स्टील | नी, मो, को, टीआई | बहुत उच्च शक्ति, कम कार्बन, एयरोस्पेस में उपयोग किया जाता है। |
4. ताप उपचार और प्रभाव
| प्रक्रिया | परिणाम |
|---|---|
| एनीलिंग | इस्पात को नरम बनाता है, तन्यकता में सुधार करता है, तथा मशीनीकरण को बढ़ाता है। |
| शमन | इस्पात को कठोर बनाता है (विशेषकर उच्च कार्बन/मिश्र धातु इस्पात को)। |
| टेम्परिंग | शमन के बाद भंगुरता को कम करता है तथा कठोरता और मजबूती को संतुलित करता है। |
| सामान्य | अनाज की संरचना को परिष्कृत करता है, ताकत और कठोरता में सुधार करता है। |
| केस हार्डनिंग | केवल सतह को कठोर बनाता है (कार्बराइजिंग, नाइट्राइडिंग)। गियर और शाफ्ट के लिए आदर्श। |
सामान्य स्टील ग्रेड और उपयोग
| ग्रेड | प्रकार | गुण और अनुप्रयोग |
|---|---|---|
| एआईएसआई 1018 | कार्बन की कम मात्रा | अच्छी वेल्डेबिलिटी, शाफ्ट और हल्के-ड्यूटी भागों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| एआईएसआई 1045 | मध्यम कार्बन | 1018 से अधिक मजबूत, गियर, एक्सल और बोल्ट के लिए उपयुक्त। |
| एससीएम440 / 4140 | मिश्र इस्पात | उच्च शक्ति, घिसाव प्रतिरोधी, उपकरण, गियर और संरचनात्मक भागों में उपयोग किया जाता है। |
| एसकेडी11 / डी2 | औजारों का स्टील | उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध, डाई और काटने के उपकरणों में उपयोग किया जाता है। |
| SUS304 | स्टेनलेस | गैर-चुंबकीय, संक्षारण प्रतिरोधी, सामान्य प्रयोजन एसएस. |
| SUS316 | स्टेनलेस | बेहतर संक्षारण प्रतिरोध (क्लोराइड), समुद्री/रासायनिक में उपयोग किया जाता है। |
चयन युक्तियाँ
उपयोग कार्बन की कम मात्रा वाला इस्पात वेल्डिंग और भागों के निर्माण के लिए।
उपयोग मध्यम से उच्च कार्बन or अलॉय स्टील संरचनात्मक और भार वहन करने वाले घटकों के लिए।
उपयोग स्टेनलेस स्टील संक्षारण प्रतिरोध के लिए.
उपयोग औजारों का स्टील जहां पहनने के प्रति प्रतिरोध और कठोरता आवश्यक है।
हमेशा विचार करें गर्मी उपचार राज्य — तापानुशीतित स्थिति में स्टील, शमन और टेम्परिंग की स्थिति में उसी ग्रेड के स्टील से बहुत अलग तरीके से व्यवहार करता है।
स्टील ग्रेड तुलना तालिका
| संपत्ति / ग्रेड | SCM440 (एआईएसआई 4140) | S45C (एआईएसआई 1045) | SUS304 (एआईएसआई 304) | एसकेडी11 (डी2 टूल स्टील) | SUS316 |
|---|---|---|---|---|---|
| प्रकार | मिश्र इस्पात | मध्यम कार्बन स्टील | ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील | कोल्ड वर्क टूल स्टील | ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील |
| कार्बन (C) | ~ 0.40% | ~ 0.45% | ≤ 0.08% | ~ 1.5% | ≤ 0.08% |
| क्रोमियम (Cr) | ~ 1.0% | - | ~ 18% | ~ 12% | ~16–18% |
| निकल (नी) | - | - | ~ 8% | - | ~10–14% |
| कठोरता (एचटी के बाद) | 28–45 एचआरसी | 20–30 एचआरसी (बुझा हुआ/तपता हुआ) | ~90–95 एचआरबी (एनील्ड) | 60 HRC तक (सख्त होने के बाद) | ~90 एचआरबी (एनील्ड) |
| तनन - सामर्थ्य | 850–1000 एमपीए (एचटी) | 600–800 एमपीए (एचटी) | ~520 एमपीए | ~1900 एमपीए (एचटी) | ~500 एमपीए |
| जुड़ने की योग्यता | मेला | अच्छा | उत्कृष्ट | दरिद्र | उत्कृष्ट |
| मशीन की | अच्छा | अच्छा | मेला | ख़राब-ठीक | मेला |
| संक्षारण प्रतिरोध | निम्न | निम्न | हाई | निम्न | बहुत उच्च (समुद्री-ग्रेड) |
| विशिष्ट आवेदन पत्र | गियर, शाफ्ट, बोल्ट, डाई | शाफ्ट, पिन, गियर | खाद्य-ग्रेड टैंक, पाइपिंग | पंच, डाई और कोल्ड फॉर्मिंग उपकरण | समुद्री, रासायनिक, फार्मा |
उपयोग के मामले के अनुसार सारांश
एससीएम440 (4140): गियर, शाफ्ट और ऑटोमोटिव भागों के लिए उत्कृष्ट सर्वांगीण उच्च शक्ति वाला स्टील - शक्ति, कठोरता और कठोरता को संतुलित करता है।
एस45सी (1045): किफायती, सामान्य यांत्रिक भागों के लिए उपयुक्त; SCM440 जितना कठोर नहीं।
एसयूएस304: भोजन-सुरक्षित, जंग-प्रतिरोधी; इनडोर संक्षारण-प्रवण वातावरण के लिए आदर्श।
एसयूएस316: के लिए बेहतर है क्लोराइड युक्त or समुद्री वातावरणजैसे तटीय मशीनरी या रासायनिक टैंक।
एसकेडी11 (डी2): अत्यंत कठोर और घिसाव प्रतिरोधी; वेल्डेबल नहीं; डाई और औद्योगिक कटिंग के लिए उपयोग किया जाता है।