Vad är duplex rostfritt stål
Duplext rostfritt stål har en tvåfasmikrostruktur med ungefär lika proportioner av ferrit och austenit. Den mest kända kvaliteten är UNS S32205, täckt av ASTM A240 för plåt och plåt, ASTM A790 för sömlösa och svetsade rör och EN 1.4462 i det europeiska beteckningssystemet, medan S31803 och superduplexkvaliteten S32750 täcker lägre och högre legeringsuppgifter. Den tvåfasiga strukturen ger en sträckgräns som är ungefär dubbelt så stor som för de austenitiska standardkvaliteterna, kombinerat med markant bättre motståndskraft mot kloridfrätning, sprickkorrosion och kloridspänningskorrosion.
Fastighetsdata
| Egendom | UNS S32205 (2205) |
|---|---|
| Minsta sträckgräns | 450 MPa |
| Minsta draghållfasthet | 620 MPa |
| Gropmotstånd motsvarande antal | 34 eller högre |
| Typiskt ferritinnehåll | 40 till 60 procent i glödgat tillstånd |
| Servicetemperaturintervall | Upp till ca 300 grader C, över vilka sprödhetsrisken stiger |
Det höga innehållet av krom, molybden och kväve höjer gropfrätningsmotståndets ekvivalenttal till 34 eller mer för S32205, vilket är det som gör att materialet kan överleva kloridhaltiga miljöer som orsakar gropfrätning i typ 316 rostfritt stål. Mekaniska egenskaper utvecklas genom lösningsglödgning följt av snabb kylning, och varje svets- eller varmformningsoperation måste följas av en korrekt termisk cykel för att återställa fasbalansen.
Tryckkärl och processutrustning
Tillverkning av tryckkärl är en viktig applikation. Duplexplatta och huvuden används för reaktorer, separatorer, kolonner och lagringskärl inom den kemiska, petrokemiska och konstgödselindustrin, eftersom kvaliteten motstår både allmän korrosion och kloridspänningskorrosion, samtidigt som dess högre hållfasthet tillåter en tunnare vägg än ett austenitiskt alternativ. Svetsad tillverkning är enkel med matchande förbrukningsmaterial, och det färdiga kärlet testas normalt för ferritinnehåll och, där så krävs, för intergranulär korrosionsbeständighet.
Kustarkitektur och gardinväggar
I kuststäder korroderar den saltbelastade atmosfären konsoler, ankare och fasadkomponenter av rostfritt stål av typ 304 eller 316, vilket visar sig som ytrostfärgning och med tiden som ett säkerhetsproblem för fixeringssystemet. Duplexkomponenter i rostfritt stål löser detta problem vid källan: materialet håller en passiv yta under kloridavlagring, ger den styrka som krävs för smala strukturella fästen och behåller ett rent utseende utan frekvent rengöring och ombehandling.
Avsaltning av havsvatten och vattenrening
Flerstegs avsaltningsanläggningar med blixt och omvänd osmos hanterar varmt, luftat havsvatten med hög kloridhalt, vilket är en av de mest krävande miljöerna för metalliska material. Duplext rostfritt stål används för högtrycksrörledningar för omvänd osmos, köldbärarledningar, pumpar och värmeväxlarkomponenter, och efterfrågan på kvaliteten ökar med anläggningens kapacitet eftersom större daglig havsvattengenomströmning innebär mer fuktad yta och ett längre designlivskrav.
Broar, förstärkning och marina konstruktioner
För korsande havsbroar kan kloridhalten i stänk- och sprutzonen nå cirka 20 000 ppm, och tillträde till havs gör underhållet extremt dyrt. Duplex armeringsstång i rostfritt stål, levererad enligt relevanta specifikationer för stång av rostfritt stål, erbjuder hög hållfasthet, god seghet och pålitlig korrosionsbeständighet, och den är lätt att förbereda och fixera på en ö-plats. Samma resonemang gäller bryggpålar, sänktunnelfästen, kustskyddsräcken och plattformskomponenter till havs.
Urvals- och tillverkningspunkter
Bekräfta kloridhalten, temperaturen och syrehalten i miljön innan du väljer mellan standard- och superduplexkvaliteter.
Använd matchande duplex tillsatsmetall för svetsning, kontrollera värmetillförsel och interpass-temperatur och undvik överdriven utspädning från modermetallen.
Applicera inte eftersvetsvärmebehandling på duplexstål; fasbalansen styrs av den termiska svetscykeln och av legeringsinnehållet.
Verifiera ferritinnehållet i svetslocket och roten och bekräfta att krom- och kvävebalansen i fyllmedlet är lämpligt för fogen.
Rengör och bet eller passivera svetsade och värmepåverkade ytor, ta bort järnföroreningar så att den passiva filmen kan återskapas.
Respektera den övre driftstemperaturgränsen för varje kvalitet, eftersom exponering över den främjar sigma-fasbildning och förlust av seghet.
FAQ
F: Vad används duplext rostfritt stål till?
Dess huvudsakliga användningsområden är tryckkärl och processutrustning, kustbyggnadsfasader och fästen, avsaltning av havsvatten och vattenreningsverk, förstärkning av tvärbroar och allmänna marina strukturer.
F: Hur stark är duplex jämfört med typ 316 rostfritt stål?
Minsta sträckgräns för UNS S32205 är 450 MPa mot cirka 205 MPa för typ 316, så duplex är ungefär dubbelt så starkt och kan ofta användas i en tunnare sektion.
F: Kan duplext rostfritt stål svetsas?
Ja, med matchande duplex tillsatsmetall, kontrollerad värmetillförsel och interpasstemperatur, och utan värmebehandling efter svetsning. Den färdiga svetsen kontrolleras normalt för ferrithalt.
F: Varför är duplex att föredra för havsvattenservice?
Eftersom dess gropfrätningsmotstånd motsvarande siffra på 34 eller mer ger stark resistens mot kloridfrätning, sprickangrepp och kloridspänningskorrosionssprickor, som är brottssätten för austenitiska kvaliteter i havsvatten.
F: Är duplex rostfritt stål magnetiskt?
Det är magnetiskt till en begränsad grad på grund av dess ferrithalt på ungefär 40 till 60 procent, vilket är tillräckligt för att tillåta magnetiska lyft men mycket mindre än ett helt ferritiskt stål eller kolstål.
F: Vilken temperaturgräns gäller för duplexrör?
Standardduplexkvaliteter är normalt begränsade till cirka 300 grader C i drift, eftersom högre temperaturer påskyndar bildandet av spröda intermetalliska faser såsom sigmafas.
