घनत्व वह भौतिक संपत्ति है जो किसी हिस्से की ज्यामिति को वास्तविक वजन में परिवर्तित करती है, और इसलिए शिपिंग भार, संरचनात्मक आकार और सामग्री लागत को बढ़ाती है।स्टेनलेस स्टील ग्रेडइसका विस्तार लगभग 7.70-8.24 ग्राम/सेमी³ है, जबकि निकल मिश्र धातु का विस्तार लगभग 7.95-9.22 ग्राम/सेमी³ - है, जिससे निकल मिश्र धातु आम 300 - श्रृंखला के स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में औसतन 6-12% भारी होती है। यह मार्गदर्शिका ग्रेड दर ग्रेड घनत्व की तुलना करती है, बार, प्लेट और ट्यूब के लिए सटीक वजन सूत्र देती है, और काम किए गए उदाहरण दिखाती है ताकि इंजीनियर, खरीदार और परियोजना प्रबंधक विश्वास के साथ वजन और लागत उद्धृत कर सकें।

हर प्रोजेक्ट में घनत्व क्यों मायने रखता है:घनत्व में 1% त्रुटि आपके द्वारा भेजे जाने वाले, समर्थन करने वाले और भुगतान किए जाने वाले प्रत्येक किलोग्राम में 1% त्रुटि बन जाती है। 50{4}}टन के ऑर्डर में, आधा टन गलत उद्धृत धातु है - जो माल ढुलाई सीमा, क्रेन रेटिंग, या बजट रेखा को परेशान करने के लिए पर्याप्त है। नीचे दिए गए आंकड़े कमरे के तापमान पर विशिष्ट नाममात्र मूल्य हैं; महत्वपूर्ण डिज़ाइनों के लिए, हमेशा विशिष्ट ऊष्मा के मिल परीक्षण प्रमाणपत्र (एमटीसी) से पुष्टि करें।
घनत्व क्या है और यह धातु परियोजनाओं में क्यों मायने रखता है?
घनत्व प्रति इकाई आयतन किसी सामग्री का द्रव्यमान है; यह एकमात्र भौतिक संपत्ति है जो किसी हिस्से की ज्यामिति को उसके वास्तविक वजन में बदल देती है, और इसलिए यह सीधे शिपिंग भार, संरचनात्मक डिजाइन और सामग्री लागत को नियंत्रित करती है।
स्पष्ट शब्दों में, घनत्व एक प्रश्न का उत्तर देता है: इस धातु का एक निश्चित -आकार का टुकड़ा कितना भारी है? इसे द्रव्यमान द्वारा विभाजित करके व्यक्त किया जाता है, आमतौर पर ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर (जी/सेमी³), किलोग्राम प्रति घन मीटर (किलो/घन मीटर), या पाउंड प्रति घन इंच (एलबी/इंच³)। क्योंकि धातु को वजन के आधार पर बेचा और भेजा जाता है, घनत्व एक ड्राइंग (मात्रा) और एक उद्धरण (किलोग्राम या पाउंड) के बीच का पुल है।
तीन कारण किसी भी वास्तविक परियोजना में घनत्व को अपरिहार्य बनाते हैं:
वजन और रसद - घनत्व ठीक करता हैप्रत्येक भाग का कुल द्रव्यमान, जो माल ढुलाई वर्ग, कंटेनर सीमा और क्रेन/उठाने की रेटिंग निर्धारित करता है।
संरचनात्मक लोडिंग -फर्श, समर्थन और नींव का आकार उनके द्वारा उठाए जाने वाले वजन के आधार पर किया जाता है; सघन मिश्रधातु का अर्थ है भारी फ़्रेमिंग या मोटा ब्रैकेट।
लागत -क्योंकि मिश्र धातुओं की कीमत प्रति किलोग्राम होती है, समान मात्रा की सघन सामग्री को खरीदने और भेजने दोनों में अधिक लागत आती है।
यूनिट नोट:1 ग्राम/सेमी³=1000 किग्रा/मीटर³=0.0361 पौंड/इंच³। तो 7.93 ग्राम/सेमी³=7930 किग्रा/मीटर³ ≈ 0.286 पौंड/इंच³। किसी सूत्र में संख्या डालने से पहले हमेशा जांच लें कि डेटाशीट किस इकाई का उपयोग करती है।
सटीकता नोट:सटीक रसायन विज्ञान, पिघलने के अभ्यास और तापमान के आधार पर नाममात्र घनत्व लगभग ±1% भिन्न होता है। इस गाइड के मूल्य अनुमान, लागत और लॉजिस्टिक्स के लिए उपयुक्त हैं; कोड के अनुरूप डिज़ाइन के लिए, प्रमाणित सामग्री परीक्षण रिपोर्ट पर मूल्य का उपयोग करें।
सामान्य स्टेनलेस स्टील ग्रेड का घनत्व क्या है?
स्टेनलेस स्टील का घनत्व ग्रेड के अनुसार लगभग 7.70 से 8.24 ग्राम/सेमी³ तक होता है; सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला ग्रेड क्लस्टर 7.80 और 8.00 ग्राम/सेमी³ के बीच है, जिसमें दो संदर्भ बिंदु के रूप में 7.93 ग्राम/सेमी³ पर 304/304एल और 7.98 ग्राम/सेमी³ पर 316/316एल है।
स्टेनलेस स्टील कोई एक सामग्री नहीं है - यह लोहे का एक परिवार है -आधारित मिश्रधातुओं को माइक्रोस्ट्रक्चर द्वारा समूहीकृत किया गया है: ऑस्टेनिटिक (300 श्रृंखला), फेरिटिक और मार्टेंसिटिक (400 श्रृंखला), डुप्लेक्स, और अवक्षेपण{{4}हार्डनिंग। प्रत्येक परिवार का घनत्व अलग-अलग होता है क्योंकि मिश्रधातु तत्वों (निकल, मोलिब्डेनम, क्रोमियम) का परमाणु भार लोहे की तुलना में भिन्न होता है। निकेल और मोलिब्डेनम लोहे से भारी होते हैं, इसलिए उनमें समृद्ध ग्रेड (316, 904एल) सघन होते हैं; निकेल-मुक्त फेरिटिक ग्रेड (430) हल्के होते हैं।

तालिका 1. सामान्य स्टेनलेस स्टील ग्रेड का विशिष्ट घनत्व (कमरे का तापमान, नाममात्र)।
|
श्रेणी |
परिवार |
घनत्व (ग्राम/सेमी³) |
घनत्व (किग्रा/वर्ग मीटर) |
घनत्व (पौंड/इंच³) |
|
304 / 304L |
austenitic |
7.93 |
7,930 |
0.286 |
|
316 / 316L |
austenitic |
7.98 |
7,980 |
0.288 |
|
316ति |
austenitic |
8.00 |
8,000 |
0.289 |
|
321 |
austenitic |
7.93 |
7,930 |
0.286 |
|
904L |
सुपर-ऑस्टेनिटिक |
8.00 |
8,000 |
0.289 |
|
2205 (S32205) |
दोहरा |
7.80 |
7,800 |
0.282 |
|
2507 (S32750) |
सुपर डुप्लेक्स |
7.80 |
7,800 |
0.284 |
|
430 |
फेरिटिक |
7.70 |
7,700 |
0.278 |
|
410 |
martensitic |
7.75 |
7,750 |
0.280 |
|
17-4 पीएच |
वर्षा का सख्त होना |
7.80 |
7,800 |
0.281 |
अंगूठे का नियम:यदि सटीक ग्रेड अज्ञात है और केवल मोटे वजन की आवश्यकता है, तो 7.9 ग्राम/सेमी³ (7930 किग्रा/वर्ग मीटर) अधिकांश स्टेनलेस भागों के लिए एक सुरक्षित नियोजन आंकड़ा है। एक बार ग्रेड तय हो जाने पर, उपरोक्त तालिका से उसके नाममात्र घनत्व को प्रतिस्थापित करें।
सामान्य निकल मिश्र धातु का घनत्व क्या है?
निकल मिश्र धातु अधिकांश स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में सघन होती है, जो लगभग 7.95 से 9.22 ग्राम/सेमी³ तक होती है। व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले ग्रेड जैसे इनकोनेल 625 (8.44 ग्राम/सेमी³), मोनेल 400 (8.80 ग्राम/सेमी³) और हेस्टेलॉय सी-276 (8.89 ग्राम/सेमी³) 316एल स्टेनलेस से 6-12% भारी हैं।
निकल मिश्र धातु मैट्रिक्स तत्व के रूप में लोहे को निकल से प्रतिस्थापित करती है। क्योंकि निकल (8.90 ग्राम/सेमी³) लोहे (7.87 ग्राम/सेमी³) से सघन है, और क्योंकि कई निकल मिश्र धातुएं मोलिब्डेनम (10.28 ग्राम/सेमी³) और टंगस्टन (19.30 ग्राम/सेमी³) जैसे भारी तत्व भी मिलाते हैं, पूरा परिवार स्टेनलेस स्टील श्रेणी से ऊपर बैठता है। मोलिब्डेनम -समृद्ध हास्टेलॉय बी ग्रेड सभी में सबसे भारी हैं, जो 9.2 ग्राम/सेमी³ से ऊपर पहुंचते हैं।
तालिका 2. सामान्य निकल मिश्र धातुओं का विशिष्ट घनत्व (कमरे का तापमान, नाममात्र)।
|
मिश्र धातु |
यूएनएस / प्रकार |
घनत्व (ग्राम/सेमी³) |
घनत्व (किग्रा/वर्ग मीटर) |
घनत्व (पौंड/इंच³) |
|
निकेल 200/201 |
N02200/02201 |
8.89 |
8,890 |
0.321 |
|
मोनेल 400 |
N04400 |
8.80 |
8,800 |
0.318 |
|
मोनेल K-500 |
N05500 |
8.44 |
8,440 |
0.305 |
|
इनकोनल 600 |
N06600 |
8.47 |
8,470 |
0.305 |
|
इनकोनल 625 |
N06625 |
8.44 |
8,440 |
0.305 |
|
इनकोनल 718 |
N07718 |
8.19 |
8,190 |
0.296 |
|
इंकोलॉय 800/800एच |
N08800/08810 |
7.94 |
7,940 |
0.287 |
|
इंकोलॉय 825 |
N08825 |
8.05 |
8,050 |
0.291 |
|
हास्टेलॉय सी-276 |
N10276 |
8.89 |
8,890 |
0.321 |
|
हास्टेलॉय सी-22 |
N06022 |
8.61 |
8,610 |
0.311 |
|
हास्टेलॉय बी-2/बी-3 |
N10665/N10675 |
9.22 |
9,220 |
0.332 |
टिप्पणी:INCONEL®, MONEL®, INCOLOY® और HASTELLOY® पंजीकृत व्यापार नाम हैं (क्रमशः विशेष धातु और हेन्स इंटरनेशनल); सामान्य पदनाम ऊपर दिखाए गए UNS नंबर हैं। जहां साहित्य में एक छोटी घनत्व सीमा मौजूद है, दिखाया गया मूल्य आमतौर पर निर्माता डेटाशीट से उद्धृत नाममात्र है।
कौन सा भारी है: स्टेनलेस स्टील या निकल मिश्र धातु?
निकल मिश्रधातुएँ, सामान्य 300-श्रृंखला स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में औसतन लगभग 6-12% भारी होती हैं। हेस्टेलॉय सी-276 में समान मात्रा वाले घटक का वजन 316एल से लगभग 11% अधिक है; एक इंकोलॉय 800 भाग का वजन लगभग 316एल के बराबर है।
अंतर को देखने का सबसे साफ तरीका संदर्भ ग्रेड को एक ही मात्रा में एक साथ रखना है। नीचे दी गई तालिका में प्रत्येक सामग्री के 1000 सेमी³ (1 लीटर) ब्लॉक के वजन की तुलना की गई है, जो लगभग एक बड़े जूस कार्टन के आकार का है।
तालिका 3. सामग्री द्वारा 1000 सेमी³ ब्लॉक का वजन (समान आयतन)।
|
सामग्री |
घनत्व (ग्राम/सेमी³) |
1000 सेमी³ का वजन |
बनाम. 316एल (7.98) |
|
304/304L |
7.93 |
7.93 किग्रा |
-0.6% |
|
316/316L |
7.98 |
7.98 किग्रा |
आधारभूत |
|
डुप्लेक्स 2205 |
7.80 |
7.80 किग्रा |
-2.3% |
|
इंकोलॉय 800 |
7.94 |
7.94 किग्रा |
-0.5% |
|
इनकोनल 718 |
8.19 |
8.19 किग्रा |
+2.6% |
|
इनकोनल 625 |
8.44 |
8.44 किग्रा |
+5.8% |
|
मोनेल 400 |
8.80 |
8.80 किग्रा |
+10.3% |
|
हास्टेलॉय सी-276 |
8.89 |
8.89 किग्रा |
+11.4% |
|
हास्टेलॉय बी-3 |
9.22 |
9.22 किग्रा |
+15.5% |
ले लेना:316एल से निकल मिश्र धातु पर स्विच करने से लगभग हमेशा समान ज्यामिति के लिए वजन बढ़ता है। अपवाद हैं इंकोलॉय 800 (अनिवार्य रूप से 316एल के समान घनत्व) और इंकोनेल 718 (केवल ~2.6% भारी)। जब वजन एक कठिन बाधा है - एयरोस्पेस, समुद्र के अंदर उछाल, घूमने वाले उपकरण - तो यह 6-12% का अंतर एक नए डिज़ाइन को मजबूर कर सकता है।
आप किसी धातु घटक के वजन की गणना कैसे करते हैं?
वज़न=आयतन × घनत्व। चार मानक उत्पाद रूपों (गोल बार, वर्गाकार/फ्लैट बार, प्लेट/शीट और ट्यूब) के लिए, नीचे दिए गए सूत्र आपको उपरोक्त तालिकाओं से केवल आयामों और ग्रेड घनत्व का उपयोग करके, प्रति मीटर या प्रति वर्ग मीटर वजन की सीधे गणना करने देते हैं।
सार्वभौमिक संबंध सरल है: भाग का आयतन मापें, सामग्री घनत्व से गुणा करें, और आपके पास द्रव्यमान होगा। नीचे दिए गए सूत्र उस संबंध को प्रत्येक सामान्य आकार के लिए तैयार{{1}से-उपयोग रूप में डालते हैं। मिलीमीटर में आयाम और g/cm³ में घनत्व का उपयोग करें (जो kg/dm³ के बराबर है); परिणाम किलोग्राम में आते हैं।

तालिका 4. मानक उत्पाद रूपों के लिए वजन सूत्र (डी, ओडी, आईडी, ए, बी, टी मिमी में; ρ ग्राम/सेमी³ में)।
|
उत्पाद प्रपत्र |
FORMULA |
परिणाम इकाई |
|
गोल पट्टी (प्रति मीटर) |
W = (π/4) × D² × ρ × 0.001 |
किग्रा/मी |
|
वर्गाकार/सपाट पट्टी (प्रति मीटर) |
W = A × B × ρ × 0.001 |
किग्रा/मी |
|
हेक्स बार (प्रति मीटर) |
डब्ल्यू=0.866 × AF² × ρ × 0.001 |
किग्रा/मी |
|
प्लेट/शीट (प्रति वर्ग मीटर) |
W = T × ρ |
किग्रा/वर्ग मीटर |
|
सीमलेस/वेल्डेड ट्यूब (प्रति मीटर) |
डब्ल्यू=(π/4) × (ओडी² - आईडी²) × ρ × 0.001 |
किग्रा/मी |
इंपीरियल शॉर्टकट:यदि आप इंच और पौंड/इंच³ में काम करते हैं, तो वही सूत्र लागू होते हैं लेकिन आप × 0.001 कारक - को छोड़ देते हैं, घन इंच में मात्रा की गणना करते हैं और सीधे पौंड/इंच³ में घनत्व से गुणा करते हैं।
0.001 कारक क्यों?मिमी में आयाम मिमी³ प्रति मीटर लंबाई में मात्रा देते हैं। चूंकि 1 सेमी³=1000 मिमी³ और 1 ग्राम/सेमी³=1 किग्रा/डीएम³, कारक 0.001 मिमी³ × जी/सेमी³ को किलोग्राम में परिवर्तित करता है। यह एकमात्र स्थिरांक है जिसे आपको याद रखने की आवश्यकता है।
304 स्टेनलेस स्टील प्लेट का वजन कितना होता है?
निष्कर्ष:1 वर्ग मीटर × 3 मिमी 304 प्लेट का वजन 23.79 किलोग्राम है; 4 फीट × 8 फीट × 1/4 इंच (6.35 मिमी) शीट का वजन लगभग 33.2 पौंड होता है। प्लेट फॉर्मूला W=T × ρ का उपयोग करें।
उदाहरण ए - मीट्रिक
रूप:प्लेट: 1 मीटर × 1 मीटर × 3 मिमी मोटी।
ρ(304)=7.93 ग्राम/सेमी³।
वजन प्रति वर्ग मीटर=टी × ρ=3 × 7.93=23.79 किग्रा/वर्ग मीटर।
कुल=1 मी² × 23.79 किग्रा/मी²=23.79 किग्रा.
जाँच करना:1 वर्ग मीटर × 3 मिमी=0.003 वर्ग मीटर; 0.003 × 7930 किग्रा/मीटर³=23.79 किग्रा. ✓
उदाहरण बी - इंपीरियल
शीट: 48 इंच × 96 इंच × 0.25 इंच।
आयतन=48 × 96 × 0.25=1152 इंच³।
ρ(304)=0.286 पौंड/इंच³।
शीट क्षेत्र का वजन=1152 × 0.286=329.5 पौंड ≈ 33.0 पौंड/फीट²।
व्यावहारिक नोट:मिल प्लेट को आमतौर पर नकारात्मक मोटाई सहनशीलता के साथ आपूर्ति की जाती है, इसलिए {{0}तली हुई शीट अक्सर नाममात्र कैल्क की तुलना में 1-3% हल्की होती है। क्रेन या ट्रक की सीमा का मिलान करते समय उस मार्जिन को रखें।
इनकोनेल 625 राउंड बार का वजन कितना होता है?
50 मिमी व्यास वाले इंकोनेल 625 गोल बार का वजन लगभग 16.56 किलोग्राम प्रति मीटर - होता है जो समान आकार (15.62 किलोग्राम/मीटर) के 316एल बार से लगभग 6% भारी होता है।
काम किया गणना
बार: Ø50 मिमी, 1 मीटर लंबा।
ρ(इंकोनेल 625)=8.44 ग्राम/सेमी³।
डब्ल्यू=(π/4) × डी² × ρ × 0.001=0.7854 × 2500 × 8.44 × 0.001=16.56 किग्रा/मी.
एक ही आकार में तुलना
तालिका 5. सामग्री के अनुसार 1 मीटर, Ø50 मिमी गोल पट्टी का वजन।
|
सामग्री |
घनत्व (ग्राम/सेमी³) |
वजन (किलो/मीटर) |
बनाम. 316एल |
|
डुप्लेक्स 2205 |
7.80 |
15.32 |
-1.9% |
|
304/304L |
7.93 |
15.57 |
-0.3% |
|
316/316L |
7.98 |
15.67 |
आधारभूत |
|
इनकोनल 718 |
8.19 |
16.08 |
+2.6% |
|
इनकोनल 625 |
8.44 |
16.56 |
+5.7% |
|
मोनेल 400 |
8.80 |
17.28 |
+10.2% |
|
हास्टेलॉय सी-276 |
8.89 |
17.45 |
+11.3% |
लागत प्रभाव:Ø50 मिमी इनकोनेल 625 के 6 मीटर बार का वजन ~99 किलोग्राम है जबकि 316L का वजन ~94 किलोग्राम है। सामान्य धातु की कीमतों पर, निकेल मिश्र धातु की कीमत 316L - की तुलना में प्रति किलोग्राम 5-10× अधिक हो सकती है, इसलिए ~5 किलोग्राम अतिरिक्त द्रव्यमान प्रति किलोग्राम मूल्य अंतर से बौना हो जाता है। घनत्व मायने रखता है, लेकिन इकाई मूल्य अधिक मायने रखता है (धारा 8 देखें)।
घनत्व परियोजना लागत और सामग्री चयन को कैसे प्रभावित करता है?
चूँकि मिश्र धातुओं की कीमत वजन के आधार पर तय की जाती है, एक सघन सामग्री समान मात्रा के लिए सामग्री लागत और शिपिंग लागत दोनों बढ़ा देती है। बजट{{1}सीमित या वजन{{2}सीमित परियोजनाओं में, घनत्व प्रथम {{3}आदेश आर्थिक चर - है, फ़ुटनोट नहीं।
धातु ऑर्डर की लागत में दो घनत्व संवेदनशील घटक होते हैं: (1) धातु स्वयं, किलोग्राम द्वारा बेची जाती है, और (2) भाड़ा, वजन के आधार पर या वजन के आधार पर कंटेनर लोड के आधार पर भी बिल किया जाता है। एक सघन मिश्र धातु दोनों को समान भाग की मात्रा के लिए अधिक बनाती है, इसलिए घनत्व उन्हें कम करने के बजाय मूल्य अंतर को बढ़ाता है।
उदाहरण - विभिन्न सामग्रियों में 1 m³ दबाव-पोत खोल की मात्रा:
तालिका 6. तैयार मात्रा के 1 वर्ग मीटर के लिए सांकेतिक सामग्री लागत (उदाहरणात्मक, उद्धरण नहीं)।
|
सामग्री |
द्रव्यमान (किग्रा) |
सांकेतिक $/किलो |
सामग्री लागत |
|
316L |
7,980 |
$8 |
$63,840 |
|
डुप्लेक्स 2205 |
7,800 |
$11 |
$85,800 |
|
इनकोनल 625 |
8,440 |
$28 |
$236,320 |
|
हास्टेलॉय सी-276 |
8,890 |
$45 |
$400,050 |
संख्याएँ पढ़ना:316एल से हेस्टेलॉय सी-276 तक जाने से द्रव्यमान ~11% बढ़ जाता है, लेकिन सामग्री की लागत 6× - से अधिक बढ़ जाती है, कीमत {{6}प्रति-किग्रा का अंतर हावी हो जाता है। यही कारण है कि इंजीनियर संयंत्र के उन हिस्सों के लिए निकल मिश्र धातु आरक्षित करते हैं जिन्हें वास्तव में उनके संक्षारण/गर्मी प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, और बाकी के लिए स्टेनलेस का उपयोग करते हैं।
घनत्व रसद को भी प्रभावित करता है:घने निकल मिश्र धातु को लोड करते समय 20 फीट के कंटेनर का वजन {{1}भरने से पहले ही ढक दिया जाता है। सघन धातु का अर्थ है अधिक कंटेनर, अधिक ट्रक, और अधिक उठाने वाले उपकरण - वास्तविक, टालने योग्य लागत यदि डिज़ाइन में हल्के ग्रेड का उपयोग किया जा सकता है।
प्रत्येक सामग्री की ताकत {{0} से - वजन का अनुपात क्या है?
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स और अवक्षेपण {{0}कठोर निकल मिश्रधातु सर्वोत्तम ताकत देते हैं {{1}से {{2}वजन (विशिष्ट ताकत) अनुपात; सादे ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील मध्य {{3} पैक के होते हैं, और कुछ उच्च घनत्व निकल मिश्र धातु संक्षारण या गर्मी प्रतिरोध के लिए वजन का व्यापार करते हैं।

घनत्व अपने आप में भ्रामक हो सकता है। वास्तविक इंजीनियरिंग प्रश्न यह है: प्रत्येक किलोग्राम के लिए आपको कितनी ताकत मिलती है? यह विशिष्ट शक्ति - उपज शक्ति को घनत्व से विभाजित किया गया है। एक सघन मिश्र धातु अभी भी हल्का विकल्प हो सकता है यदि यह इतना मजबूत है कि आप एक पतले खंड का उपयोग कर सकते हैं।
तालिका 7. चयनित ग्रेड (एनील्ड, सांकेतिक) के लिए विशिष्ट शक्ति (उपज शक्ति ÷ घनत्व)।
|
सामग्री |
उपज (एमपीए) |
घनत्व (ग्राम/सेमी³) |
विशिष्ट शक्ति (MPa·cm³/g) |
|
304 |
205 |
7.93 |
25.9 |
|
316L |
205 |
7.98 |
25.7 |
|
डुप्लेक्स 2205 |
450 |
7.80 |
57.7 |
|
सुपर डुप्लेक्स 2507 |
550 |
7.80 |
70.5 |
|
17-4 पीएच |
725 |
7.80 |
92.9 |
|
इनकोनल 625 |
415 |
8.44 |
49.2 |
|
इनकोनल 718 |
1035 |
8.19 |
126.4 |
|
हास्टेलॉय सी-276 |
283 |
8.89 |
31.8 |
व्याख्या:डुप्लेक्स 2205 316एल - की दोगुनी से अधिक विशिष्ट शक्ति प्रदान करता है, इसलिए इसकी उपज के आसपास डिज़ाइन की गई संरचना पतले खंडों का उपयोग कर सकती है और समान घनत्व के बावजूद समग्र रूप से हल्की हो सकती है। इनकोनेल 718, अवक्षेपण {{5}कठोर निकल मिश्र धातु, सूची में सबसे विशिष्ट: उच्चतम विशिष्ट शक्ति है, यही कारण है कि यह एयरोस्पेस घूर्णन भागों पर हावी है।
चेतावनी:विशिष्ट ताकत केवल उपज तनाव द्वारा सीमित डिजाइनों को नियंत्रित करती है। संक्षारण - या रेंगना {{2} सीमित डिज़ाइनों में, ताकत {{3} से {{4} वजन का तर्क संक्षारण प्रतिरोध और उच्च {5} तापमान स्थिरता - का रास्ता देता है, मूल कारण निकल मिश्र धातु मौजूद है।
हल्के अनुप्रयोगों के लिए आपको कौन सी सामग्री चुननी चाहिए?
वजन के लिए महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, डुप्लेक्स 2205/2507 स्टेनलेस या अवक्षेपण के लिए कठोर इन्हेंल 718 कम घनत्व और उच्च शक्ति का सर्वोत्तम संतुलन प्रदान करता है। 316एल केवल तभी चुनें जब संक्षारण प्रतिरोध - न कि वजन - नियंत्रित करने की आवश्यकता हो।
कम वजन के लिए चयन करना कम घनत्व के लिए चयन करने के समान नहीं है। एक हल्का -घनत्व वाला मिश्र धातु जो कमजोर भी है, आपको एक मोटे खंड का उपयोग करने के लिए मजबूर करता है, जो कुल मिलाकर भारी हो सकता है। निर्णय विशिष्ट ताकत से संचालित होना चाहिए, न कि कच्चे घनत्व से।
आवेदन प्रकार के अनुसार निर्णय मार्गदर्शिका:
द्रव्यमान-महत्वपूर्ण -जब संरचना द्रव्यमान (एयरोस्पेस ब्रैकेट, उप-समुद्र उछाल, रेसिंग) द्वारा सीमित होती है, तो चरम विशिष्ट ताकत के लिए इंकोनेल 718 या 17 - 4 PH, या संक्षारण प्रतिरोधी, कम लागत वाले विकल्प के लिए डुप्लेक्स 2205 को प्राथमिकता दें।
अनुभाग-महत्वपूर्ण -जब पतले खंड मायने रखते हैं (प्लेट हीट एक्सचेंजर्स, टैंक, वास्तुशिल्प पैनल), डुप्लेक्स 2205/2507 आपको गेज छोड़ने और समान संक्षारण प्रदर्शन पर वजन बचाने की सुविधा देता है।
संक्षारण-गंभीर -जब क्लोराइड जमाव या समुद्री जल का जोखिम नियंत्रित होता है (समुद्री, विलवणीकरण, एफजीडी), तो 316एल आधार रेखा है; गंभीरता बढ़ने पर 904L, डुप्लेक्स 2507, या Inconel 625 में अपग्रेड करें।
तापमान-गंभीर -जब सेवा का तापमान ~600 डिग्री से अधिक हो जाता है, तो निकल मिश्र धातु (इनकोनेल 600/625/718) अनिवार्य हो जाती है; कोई भी स्टेनलेस ग्रेड उन तापमानों पर लंबे समय तक जीवित नहीं रह पाता।
लागत गेट:मिश्र धातु की सीढ़ी पर प्रत्येक चरण के लिए (304 → 316एल → डुप्लेक्स → 904एल → इनकोनेल → हेस्टेलॉय), प्रति किलोग्राम कीमत में लगभग 1.3×, फिर 1.5Ò, फिर 2Ò, फिर 3-5Ò, फिर 5-6Ò की उछाल की उम्मीद करें। कोटेशन समय पर वर्तमान मूल्य निर्धारण की पुष्टि करें; धातु बाज़ार साप्ताहिक रूप से चलते हैं।
आपको स्टेनलेस स्टील और निकल मिश्र धातु के बीच कैसे चयन करना चाहिए?
जब बजट और सामान्य संक्षारण प्रतिरोध निर्णय पर हावी हो तो स्टेनलेस स्टील चुनें; जब अत्यधिक संक्षारण, उच्च तापमान, या विशेष सेवा की स्थिति उच्च वजन और लागत - को उचित ठहराती है तो निकल मिश्र धातु चुनें और अंतिम वजन गणना से पहले हमेशा विशिष्ट ग्रेड घनत्व की पुष्टि करें।
घनत्व कई इनपुट में से एक इनपुट है। सामग्री का सही चयन संक्षारण प्रतिरोध, यांत्रिक शक्ति, सेवा तापमान, निर्माण क्षमता और कुल जीवनचक्र लागत के विरुद्ध घनत्व को संतुलित करता है। नीचे दिया गया सारांश मैट्रिक्स त्वरित संदर्भ के लिए निर्णय को संक्षिप्त करता है।
तालिका 8. चयन मैट्रिक्स - प्रत्येक परिवार को कब चुनना है।
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यदि आपकी प्राथमिकता है... |
पहली पसंद |
क्यों |
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सबसे कम लागत, सामान्य संक्षारण |
304/316L |
सबसे कम $/किग्रा, व्यापक रूप से भंडारित |
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उच्च शक्ति + कम वजन |
डुप्लेक्स 2205/2507 |
स्टेनलेस में उच्चतम विशिष्ट शक्ति |
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समुद्री जल एवं क्लोराइड जमाव |
904L या इनकोनेल 625 |
मो-अमीर, उच्च पीआरईएन |
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प्रबल अम्ल (HCl, H2SO4) |
हास्टेलॉय सी-276/बी-3 |
सर्वोत्तम एसिड प्रतिरोध उपलब्ध है |
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High temperature (>600 डिग्री) |
इनकोनल 600/625/718 |
रेंगना और ऑक्सीकरण प्रतिरोध |
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एयरोस्पेस, घूमने वाले हिस्से |
इनकोनल 718 |
शिखर विशिष्ट शक्ति |
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समुद्री शाफ्ट, पंप |
मोनेल 400 |
समुद्री जल + गैलिंग प्रतिरोध |
अंतिम नियम:सेवा परिवेश से शुरू करें, दो या तीन ग्रेडों को शॉर्टलिस्ट करें, फिर घनत्व और विशिष्ट ताकत को बंधन तोड़ने दें। वज़न उद्धृत करना अंतिम जाँच है - पहला फ़िल्टर नहीं। इस गाइड में घनत्व, सूत्रों और काम किए गए उदाहरणों के साथ, आप किसी भी ड्राइंग को मिनटों में एक विश्वसनीय किलोग्राम आंकड़े और एक रक्षात्मक लागत में बदल सकते हैं।
किसी विशिष्ट ग्रेड और आकार के लिए सत्यापित वजन या लागत की आवश्यकता है?ड्राइंग, सामग्री और मात्रा साझा करें - हमारी इंजीनियरिंग टीम प्रासंगिक मिल प्रमाणपत्र के विरुद्ध प्रमाणित वजन, घनत्व और उद्धरण वापस कर देगी।
अस्वीकरण: घनत्व मान कमरे के तापमान पर विशिष्ट नाममात्र आंकड़े हैं और अनुमान, लागत और रसद के लिए प्रदान किए जाते हैं। वास्तविक मान ऊष्मा, रसायन विज्ञान और प्रक्रिया के अनुसार भिन्न-भिन्न होते हैं; कोड के अनुरूप डिज़ाइन के लिए प्रमाणित सामग्री परीक्षण रिपोर्ट (एमटीसी) देखें। ट्रेडमार्क उनके संबंधित स्वामियों के हैं।
