Oversikt over dupleks rustfritt stål
Super dupleks rustfritt stål skiller seg fra standard duplekskvaliteter ved dets betydelig forbedrede korrosjonsbestandige egenskaper. Det er et svært legert materiale med forhøyede konsentrasjoner av anti-korrosive elementer som krom (Cr) og molybden (Mo). Den primære superdupleks rustfrie stålkvaliteten, S32750, består av så mye som 28,0 % krom, 3,5 % molybden og 8,0 % nikkel (Ni). Disse komponentene gir eksepsjonell motstand mot korrosive midler, inkludert syrer, klorider og kaustiske løsninger.
Generelt bygger superdupleks rustfritt stål på de etablerte fordelene med duplekskvaliteter med forbedret kjemisk stabilitet. Dette gjør den til en ideell karakter for fremstilling av kritiske komponenter i den petrokjemiske sektoren, som varmevekslere, kjeler og trykkbeholderutstyr.
Mekaniske egenskaper til dupleks rustfritt stål
Karakterer | ASTM A789 Grade S32520 Varmebehandlet | ASTM A790 klasse S31803 varmebehandlet | ASTM A790 klasse S32304 varmebehandlet | ASTM A815 Grade S32550 Varmebehandlet | ASTM A815 Grade S32205 Varmebehandlet |
Elastisk modul | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa |
Forlengelse | 25 % | 25 % | 25 % | 15 % | 20 % |
Strekkstyrke | 770 MPa | 620 MPa | 600 MPa | 800 MPa | 655 MPa |
Brinell hardhet | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Yield Styrke | 550 MPa | 450 MPa | 400 MPa | 550 MPa | 450 MPa |
Termisk ekspansjonskoeffisient | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
Spesifikk varmekapasitet | 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) |
Termisk ledningsevne | 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) |
Klassifisering av dupleks rustfritt stål
l Den første typen er lavlegert, med den representative karakteren UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N). Stålet inneholder ikke molybden, og PREN-verdien er 24-25. Den kan brukes i stedet for AISI304 eller 316 i spenningskorrosjonsbestandighet.
l Den andre typen tilhører medium legeringstype, det representative merket er UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), PREN-verdien er 32-33, og korrosjonsmotstanden er mellom AISI 316L og 6% Mo+N austenittisk rustfritt stål.
l Den tredje typen er av høylegert type, som vanligvis inneholder 25 % Cr, molybden og nitrogen, og noen inneholder også kobber og wolfram. Standardkvaliteten UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), PREN-verdien er 38-39, og korrosjonsmotstanden til denne typen stål er høyere enn for 22% Cr dupleks rustfritt stål.
l Den fjerde typen er superdupleks rustfritt stål, som inneholder høy molybden og nitrogen. Standardkvaliteten er UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), og noen inneholder også wolfram og kobber. PREN-verdien er større enn 40, som kan brukes på tøffe middels forhold. Den har god korrosjonsbestandighet og mekaniske omfattende egenskaper, som kan sammenlignes med superaustenittisk rustfritt stål.
Fordeler med dupleks rustfritt stål
Som nevnt ovenfor yter Duplex normalt bedre enn individuelle ståltyper som finnes innenfor mikrostrukturen. Bedre sagt, kombinasjonen av positive egenskaper som kommer fra austenitt- og ferrittelementer gir en bedre totalløsning for et stort antall forskjellige produksjonssituasjoner.
l Anti-korrosive egenskaper – Effekten av molybden, krom og nitrogen på korrosjonsmotstanden til duplekslegeringer er enorm. Flere duplekslegeringer kan matche og overgå den anti-korrosive ytelsen til populære austenittiske kvaliteter, inkludert 304 og 316. De er spesielt effektive mot sprekker og gropkorrosjon.
l Spenningskorrosjonssprekker – SSC kommer som et resultat av flere atmosfæriske faktorer – temperatur og fuktighet er de mest tydelige. Strekkspenning øker bare problemet. Normale austenittiske kvaliteter er svært utsatt for spenningskorrosjonssprekker – dupleks rustfritt stål er ikke det.
l Seighet – Duplex er tøffere enn ferritisk stål – selv ved lavere temperaturer, mens det faktisk ikke samsvarer med ytelsen til austenittiske kvaliteter i dette aspektet.
l Styrke – Duplekslegeringer kan være opptil 2 ganger sterkere enn både austenittiske og ferritiske strukturer. Høyere styrke betyr at metall forblir fast selv med redusert tykkelse, noe som er spesielt viktig for å redusere vektnivået.