Преглед на дуплексната неръждаема стомана
Супер дуплексната неръждаема стомана се отличава от стандартните дуплексни класове със значително подобрените свойства на устойчивост на корозия. Това е силно легиран материал с повишени концентрации на антикорозионни елементи като хром (Cr) и молибден (Mo). Първичният клас супердуплексна неръждаема стомана, S32750, съдържа до 28,0% хром, 3,5% молибден и 8,0% никел (Ni). Тези компоненти придават изключителна устойчивост на корозивни агенти, включително киселини, хлориди и каустични разтвори.
Като цяло супердуплексните неръждаеми стомани се основават на установените предимства на дуплексните класове с повишена химическа стабилност. Това го прави идеален клас за производство на критични компоненти в нефтохимическия сектор, като топлообменници, котли и оборудване за съдове под налягане.
Механични свойства на дуплексна неръждаема стомана
оценки | ASTM A789 Клас S32520 Термично обработен | ASTM A790 Клас S31803 Термично обработен | ASTM A790 Клас S32304 Термично обработен | ASTM A815 Клас S32550 Термично обработен | ASTM A815 Клас S32205 Термично обработен |
Модул на еластичност | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa |
Удължение | 25 % | 25 % | 25 % | 15% | 20% |
Якост на опън | 770 MPa | 620 MPa | 600 MPa | 800 MPa | 655 MPa |
Твърдост по Бринел | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Сила на провлачване | 550 MPa | 450 MPa | 400 MPa | 550 MPa | 450 MPa |
Коефициент на термично разширение | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
Специфичен топлинен капацитет | 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) |
Топлопроводимост | 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) |
Класификация на дуплексната неръждаема стомана
l Първият тип е нисколегиран тип, с представителния клас UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N). Стоманата не съдържа молибден, а стойността на PREN е 24-25. Може да се използва вместо AISI304 или 316 за устойчивост на корозия под напрежение.
l Вторият тип принадлежи към среден тип сплав, представителната марка е UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), стойността на PREN е 32-33, а устойчивостта му на корозия е между AISI 316L и 6% Mo+N аустенит неръждаема стомана.
l Третият тип е от високолегиран тип, който обикновено съдържа 25% Cr, молибден и азот, а някои също съдържат мед и волфрам. Стандартният клас UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), стойността на PREN е 38-39, а устойчивостта на корозия на този тип стомана е по-висока от тази на 22% Cr дуплексна неръждаема стомана.
l Четвъртият тип е супердуплексна неръждаема стомана, която съдържа високо съдържание на молибден и азот. Стандартният клас е UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), а някои също съдържат волфрам и мед. Стойността на PREN е по-голяма от 40, което може да се приложи при сурови средни условия. Има добра устойчивост на корозия и механични цялостни свойства, които могат да бъдат сравними със супер аустенитната неръждаема стомана.
Предимства на дуплексната неръждаема стомана
Както беше посочено по-горе, Duplex обикновено се представя по-добре от отделните видове стомана, открити в неговата микроструктура. По-добре казано, комбинацията от положителни характеристики, идващи от аустенитни и феритни елементи, осигурява по-добро цялостно решение за голям брой различни производствени ситуации.
l Антикорозионни свойства – Ефектът на молибдена, хрома и азота върху устойчивостта на корозия на дуплексните сплави е огромен. Няколко дуплексни сплави могат да съвпадат и надвишават антикорозионните показатели на популярните аустенитни класове, включително 304 и 316. Те са особено ефективни срещу корозия на пукнатини и питинг.
l Корозионно напукване под напрежение – SSC идва в резултат на няколко атмосферни фактора – температурата и влажността са най-очевидните. Напрежението на опън само добавя към проблема. Нормалните аустенитни класове са силно податливи на корозионно напукване под напрежение – дуплексната неръждаема стомана не е.
l Издръжливост – Дуплексът е по-здрав от феритните стомани – дори при по-ниски температури, но всъщност не отговаря на характеристиките на аустенитните класове в този аспект.
l Якост – дуплексните сплави могат да бъдат до 2 пъти по-здрави както от аустенитните, така и от феритните структури. По-високата якост означава, че металът остава твърд дори с намалена дебелина, което е особено важно за намаляване на нивата на тегло.