Yleiskatsaus Duplex Stainless Steel
Super duplex ruostumaton teräs erottuu tavallisista duplex-laaduista merkittävästi parannetuilla korroosionkestävillä ominaisuuksillaan. Se on erittäin seostettu materiaali, jossa on korkea korroosionestoainepitoisuudet, kuten kromi (Cr) ja molybdeeni (Mo). Ensisijainen superduplex ruostumaton teräslaatu, S32750, sisältää jopa 28,0 % kromia, 3,5 % molybdeeniä ja 8,0 % nikkeliä (Ni). Nämä komponentit antavat poikkeuksellisen kestävyyden syövyttäville aineille, mukaan lukien hapot, kloridit ja emäksiset liuokset.
Yleensä ruostumattomat superduplex-teräkset perustuvat duplex-laatujen vakiintuneisiin etuihin, joilla on parannettu kemiallinen stabiilisuus. Tämä tekee siitä ihanteellisen laadun petrokemian alan kriittisten komponenttien, kuten lämmönvaihtimien, kattiloiden ja paineastialaitteiden, valmistukseen.
Ruostumattoman duplex-teräksen mekaaniset ominaisuudet
Arvosanat | ASTM A789 Grade S32520 lämpökäsitelty | ASTM A790 Grade S31803 lämpökäsitelty | ASTM A790 Grade S32304 lämpökäsitelty | ASTM A815 Grade S32550 lämpökäsitelty | ASTM A815 Grade S32205 lämpökäsitelty |
Elastinen moduuli | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa |
Pidentymä | 25 % | 25 % | 25 % | 15 % | 20 % |
Vetolujuus | 770 MPa | 620 MPa | 600 MPa | 800 MPa | 655 MPa |
Brinell-kovuus | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Tuottovoima | 550 MPa | 450 MPa | 400 MPa | 550 MPa | 450 MPa |
Lämpölaajenemiskerroin | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
Ominaislämpökapasiteetti | 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) |
Lämmönjohtavuus | 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) |
Duplex ruostumattoman teräksen luokitus
l Ensimmäinen tyyppi on matalaseosteinen tyyppi, jonka edustava luokka on UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N). Teräs ei sisällä molybdeeniä ja PREN-arvo on 24-25. Sitä voidaan käyttää AISI304:n tai 316:n sijasta jännityskorroosionkestävyydessä.
l Toinen tyyppi kuuluu keskiseostyyppiin, edustava merkki on UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), PREN-arvo on 32-33 ja sen korroosionkestävyys on välillä AISI 316L ja 6 % Mo+N austeniittista. ruostumaton teräs.
l Kolmas tyyppi on runsasseostyyppinen, joka sisältää yleensä 25 % Cr, molybdeeniä ja typpeä, ja osa sisältää myös kuparia ja volframia. Vakiolaatu UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), PREN-arvo on 38-39, ja tämän tyyppisen teräksen korroosionkestävyys on korkeampi kuin 22 % Cr duplex ruostumattoman teräksen.
l Neljäs tyyppi on superduplex ruostumaton teräs, joka sisältää runsaasti molybdeeniä ja typpeä. Vakiolaatu on UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), ja jotkut sisältävät myös volframia ja kuparia. PREN-arvo on suurempi kuin 40, jota voidaan käyttää ankarissa keskiolosuhteissa. Sillä on hyvä korroosionkestävyys ja mekaaniset kattavat ominaisuudet, joita voidaan verrata superausteniittiseen ruostumattomaan teräkseen.
Duplex ruostumattoman teräksen edut
Kuten edellä todettiin, Duplex toimii normaalisti paremmin kuin yksittäiset terästyypit, jotka löytyvät sen mikrorakenteesta. Paremmin sanottuna austeniitti- ja ferriittielementtien positiivisten ominaisuuksien yhdistelmä tarjoaa paremman kokonaisratkaisun useisiin erilaisiin tuotantotilanteisiin.
l Korroosionestoominaisuudet – Molybdeenin, kromin ja typen vaikutus Duplex-seosten korroosionkestävyyteen on valtava. Useat Duplex-seokset vastaavat ja ylittävät suosittujen austeniittisten laatujen, mukaan lukien 304 ja 316, ruosteenestokyvyn. Ne ovat erityisen tehokkaita rako- ja pistekorroosiota vastaan.
l Jännityskorroosiohalkeilu – SSC johtuu useista ilmakehän tekijöistä – lämpötila ja kosteus ovat ilmeisimpiä. Vetojännitys vain lisää ongelmaa. Normaalit austeniittiset teräslajit ovat erittäin herkkiä jännityskorroosiohalkeilulle – Duplex ruostumaton teräs ei.
l Sitkeys – Duplex on sitkeämpi kuin ferriittiset teräkset – jopa alemmissa lämpötiloissa, vaikka se ei itse asiassa vastaa austeniittisten laatujen suorituskykyä tässä suhteessa.
l Lujuus – Duplex-lejeeringit voivat olla jopa 2 kertaa vahvempia kuin sekä austeniittiset että ferriittiset rakenteet. Suurempi lujuus tarkoittaa, että metalli pysyy kiinteänä jopa pienennetyllä paksuudella, mikä on erityisen tärkeää painon alentamisessa.