Prezentare generală a oțelului inoxidabil duplex
Oțelul inoxidabil super duplex se diferențiază de clasele standard duplex prin proprietățile sale de rezistență la coroziune îmbunătățite semnificativ. Este un material puternic aliat cu concentrații ridicate de elemente anticorozive, cum ar fi cromul (Cr) și molibdenul (Mo). Calitatea primară de oțel inoxidabil super duplex, S32750, cuprinde până la 28,0% crom, 3,5% molibden și 8,0% nichel (Ni). Aceste componente conferă rezistență excepțională la agenții corozivi, inclusiv acizi, cloruri și soluții caustice.
În general, oțelurile inoxidabile super duplex se bazează pe beneficiile stabilite ale claselor duplex cu stabilitate chimică îmbunătățită. Acest lucru îl face un grad ideal pentru fabricarea de componente critice în sectorul petrochimic, cum ar fi schimbătoare de căldură, cazane și echipamente pentru vase sub presiune.
Proprietățile mecanice ale oțelului inoxidabil duplex
Note | ASTM A789 grad S32520 tratat termic | ASTM A790 grad S31803 tratat termic | ASTM A790 grad S32304 tratat termic | ASTM A815 grad S32550 tratat termic | ASTM A815 grad S32205 tratat termic |
Modulul elastic | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa |
Elongaţie | 25 % | 25 % | 25 % | 15 % | 20 % |
Rezistență la tracțiune | 770 MPa | 620 MPa | 600 MPa | 800 MPa | 655 MPa |
Duritatea Brinell | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Puterea de curgere | 550 MPa | 450 MPa | 400 MPa | 550 MPa | 450 MPa |
Coeficientul de dilatare termică | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
Capacitate termică specifică | 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) |
Conductivitate termică | 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) |
Clasificarea oțelului inoxidabil duplex
l Primul tip este de tip slab aliat, cu gradul reprezentativ UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N). Oțelul nu conține molibden, iar valoarea PREN este de 24-25. Poate fi folosit în loc de AISI304 sau 316 în rezistența la coroziune la stres.
l Al doilea tip aparține tipului de aliaj mediu, marca reprezentativă este UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), valoarea PREN este 32-33, iar rezistența sa la coroziune este între AISI 316L și 6% Mo+N austenitic oţel inoxidabil.
l Al treilea tip este de tip aliaj înalt, care conține în general 25% Cr, molibden și azot, iar unele conțin și cupru și wolfram. Gradul standard UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), valoarea PREN este 38-39, iar rezistența la coroziune a acestui tip de oțel este mai mare decât cea a oțelului inoxidabil duplex 22% Cr.
l Al patrulea tip este oțel inoxidabil super duplex, care conține molibden și azot ridicat. Clasa standard este UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), iar unele conțin, de asemenea, wolfram și cupru. Valoarea PREN este mai mare de 40, care poate fi aplicată în condiții medii dure. Are o rezistență bună la coroziune și proprietăți mecanice cuprinzătoare, care pot fi comparabile cu oțelul inoxidabil super austenitic.
Beneficiile oțelului inoxidabil duplex
După cum sa menționat mai sus, Duplex are în mod normal performanțe mai bune decât tipurile individuale de oțel găsite în microstructura sa. Mai bine spus, combinația de caracteristici pozitive provenite din austenită și ferită oferă o soluție generală mai bună pentru un număr mare de situații de producție diferite.
l Proprietăți anticorozive – Efectul molibdenului, cromului și azotului asupra rezistenței la coroziune a aliajelor Duplex este imens. Mai multe aliaje Duplex pot egala și depăși performanțele anticorozive ale claselor austenitice populare, inclusiv 304 și 316. Sunt deosebit de eficiente împotriva coroziunii prin fisuri și sâmburi.
l Fisurarea prin coroziune sub tensiune – SSC vine ca urmare a mai multor factori atmosferici – temperatura si umiditatea fiind cei mai evidenti. Tensiunea de tracțiune se adaugă doar la problemă. Calitățile austenitice normale sunt foarte susceptibile la fisurarea prin coroziune sub tensiune - oțelul inoxidabil duplex nu este.
l Duritate – Duplexul este mai dur decât oțelurile feritice – chiar și la temperaturi mai scăzute, deși nu se potrivește de fapt cu performanța claselor austenitice în acest aspect.
l Rezistență – Aliajele duplex pot fi de până la 2 ori mai rezistente decât structurile austenitice și feritice. Rezistență mai mare înseamnă că metalul rămâne ferm chiar și cu grosime redusă, ceea ce este deosebit de important pentru reducerea nivelurilor de greutate.