A duplex rozsdamentes acél áttekintése
A Super duplex rozsdamentes acél jelentősen javított korrózióálló tulajdonságai miatt különbözik meg a standard duplex minőségektől. Ez egy erősen ötvözött anyag, magas koncentrációban tartalmaz korróziógátló elemeket, például krómot (Cr) és molibdént (Mo). Az elsődleges szuperduplex rozsdamentes acélminőség, az S32750, 28,0% krómot, 3,5% molibdént és 8,0% nikkelt (Ni) tartalmaz. Ezek az összetevők kivételes ellenállást biztosítanak a korrozív anyagokkal szemben, beleértve a savakat, kloridokat és maró oldatokat.
Általában a szuperduplex rozsdamentes acélok a megnövelt kémiai stabilitással rendelkező duplex minőségek ismert előnyeire építenek. Ez ideális minőséget jelent a petrolkémiai szektor kritikus összetevőinek, például hőcserélők, kazánok és nyomástartó edények gyártásához.
A duplex rozsdamentes acél mechanikai tulajdonságai
Osztályok | ASTM A789 Grade S32520 hőkezelt | ASTM A790 Grade S31803 hőkezelt | ASTM A790 Grade S32304 hőkezelt | ASTM A815 Grade S32550 hőkezelt | ASTM A815 Grade S32205 hőkezelt |
Elasztikus modulus | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa |
Megnyúlás | 25 % | 25 % | 25 % | 15 % | 20 % |
Szakítószilárdság | 770 MPa | 620 MPa | 600 MPa | 800 MPa | 655 MPa |
Brinell keménység | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Hozamerő | 550 MPa | 450 MPa | 400 MPa | 550 MPa | 450 MPa |
Hőtágulási együttható | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
Fajlagos hőkapacitás | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) |
Hővezetőképesség | 13–30 W/(m·K) | 13–30 W/(m·K) | 13–30 W/(m·K) | 13–30 W/(m·K) | 13–30 W/(m·K) |
A duplex rozsdamentes acél osztályozása
l Az első típus alacsony ötvözetű, az UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N) reprezentatív minőségével. Az acél nem tartalmaz molibdént, a PREN értéke 24-25. Használható AISI304 vagy 316 helyett feszültségkorrózióállóságban.
l A második típus a közepes ötvözet típushoz tartozik, reprezentatív márka az UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), a PREN értéke 32-33, korrózióállósága AISI 316L és 6% Mo+N ausztenites. rozsdamentes acél.
l A harmadik típus erősen ötvözött típus, amely általában 25% Cr-t, molibdént és nitrogént tartalmaz, néhány pedig rezet és volfrámot is tartalmaz. A szabványos UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), PREN értéke 38-39, és az ilyen típusú acélok korrózióállósága magasabb, mint a 22%-os Cr duplex rozsdamentes acélé.
l A negyedik típus a szuper duplex rozsdamentes acél, amely magas molibdén- és nitrogéntartalmú. A szabványos minőség az UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), és néhány volfrámot és rezet is tartalmaz. A PREN érték nagyobb, mint 40, ami zord közepes körülményekre is alkalmazható. Jó korrózióállósággal és átfogó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek összehasonlíthatók a szuper ausztenites rozsdamentes acéllal.
A duplex rozsdamentes acél előnyei
Mint fentebb említettük, a Duplex általában jobban teljesít, mint a mikroszerkezetében található egyes acéltípusok. Jobban mondva, az ausztenit és ferrit elemekből származó pozitív jellemzők kombinációja jobb átfogó megoldást nyújt számos különböző gyártási helyzethez.
l Korróziógátló tulajdonságok – A molibdén, króm és nitrogén hatása a duplex ötvözetek korrózióállóságára óriási. Számos Duplex ötvözet megfelel a népszerű ausztenites minőségek, köztük a 304 és 316 korróziógátló tulajdonságainak, és meg is haladja azokat. Különösen hatékonyak a rés- és lyukkorrózió ellen.
l Feszültségkorróziós repedés – az SSC több légköri tényező eredményeként jön létre – a hőmérséklet és a páratartalom a legszembetűnőbbek. A húzófeszültség csak fokozza a problémát. A normál ausztenites minőségek nagyon érzékenyek a feszültségkorróziós repedésekre – a duplex rozsdamentes acél nem.
l Szívósság – A duplex szívósabb, mint a ferrites acélok – még alacsonyabb hőmérsékleten is, miközben ebből a szempontból valójában nem felel meg az ausztenites minőségek teljesítményének.
l Szilárdság – A duplex ötvözetek akár kétszer erősebbek lehetnek, mint az ausztenites és ferrites szerkezetek. A nagyobb szilárdság azt jelenti, hogy a fém szilárd marad még csökkentett vastagság mellett is, ami különösen fontos a súlycsökkentéshez.