Duplex-Edelstahl besitzt ein zweiphasiges Gefüge, in dem der Volumenanteil von Ferrit und Austenit etwa 50 % beträgt. Dank dieses zweiphasigen Gefüges vereinen diese Stähle die besten Eigenschaften ferritischer und austenitischer Edelstähle. Im Allgemeinen sorgt die ferritische Phase (kubisch-raumzentriertes Gitter) für hohe mechanische Festigkeit, gute Zähigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit, während die austenitische Phase (kubisch-flächenzentriertes Gitter) für gute Duktilität sorgt.
Aufgrund dieser Eigenschaften finden Duplex-Edelstähle breite Anwendung in der Petrochemie, der Zellstoff- und Papierindustrie, der Schifffahrt und der Energiewirtschaft. Sie sind beständig gegen raue Umgebungsbedingungen, zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer aus und eignen sich für den Einsatz unter extremen Umweltbedingungen.
Hochfeste Werkstoffe reduzieren die Dicke und das Gewicht des Bauteils. So bietet beispielsweise Superduplex-Edelstahl die drei- bis vierfache Streckgrenze und Lochfraßbeständigkeit von Edelstahl 316.
Duplex-Edelstähle werden anhand ihres gravimetrischen Chromgehalts (Cr) und ihrer Lochfraßbeständigkeits-Äquivalentzahl (PREN) in drei Güteklassen eingeteilt:
Einer der wichtigsten Aspekte beim Schweißen von DSS, SDSS, HDSS und speziellen Edelstahllegierungen ist die Kontrolle der Schweißparameter.
Die Anforderungen an Schweißprozesse in der petrochemischen Industrie legen den minimalen PREN-Wert für Zusatzwerkstoffe fest. Beispielsweise benötigt Duplex-Edelstahl (DSS) einen PREN-Wert von 35, während Duplex-Edelstahl (SDSS) einen PREN-Wert von 40 erfordert. Abbildung 1 zeigt DSS und den entsprechenden Zusatzwerkstoff für GMAW und GTAW. In der Regel entspricht der Chromgehalt im Zusatzwerkstoff dem Chromgehalt im Grundwerkstoff. Bei GTAW-Schweißungen für Wurzeln und Heißkanäle kann die Verwendung von hochlegierten Zusatzwerkstoffen in Betracht gezogen werden. Ist das Schweißgut aufgrund mangelhafter Schweißtechnik inhomogen, kann ein hochlegierter Zusatzwerkstoff den gewünschten PREN-Wert und weitere Kennwerte für die Schweißprobe liefern.
Um dies zu veranschaulichen, empfehlen einige Hersteller beispielsweise die Verwendung von SDSS-Schweißdraht (25 % Cr) für DSS-basierte Legierungen (22 % Cr) und von HDSS-Schweißdraht (27 % Cr) für SDSS-basierte Legierungen (25 % Cr). HDSS-Schweißdraht kann auch für HDSS-Legierungen verwendet werden. Dieser austenitisch-ferritische Duplexstahl enthält ca. 65 % Ferrit, 27 % Chrom, 6,5 % Nickel, 5 % Molybdän und weist einen Kohlenstoffgehalt von unter 0,015 % auf.
Im Vergleich zu SDSS weist HDSS-Packungen eine höhere Streckgrenze und eine bessere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion auf. Sie sind außerdem beständiger gegen Wasserstoffspannungsrisskorrosion und in stark sauren Umgebungen als SDSS. Ihre hohe Festigkeit führt zu geringeren Wartungskosten in der Rohrproduktion, da Schweißgut mit ausreichender Festigkeit keine Finite-Elemente-Analyse erfordert und die Abnahmekriterien weniger streng ausfallen können.
Aufgrund der großen Bandbreite an Basismaterialien, mechanischen Anforderungen und Betriebsbedingungen konsultieren Sie bitte einen Spezialisten für die Anwendung von DSS und Schweißzusatzwerkstoffen, bevor Sie mit Ihrem nächsten Projekt fortfahren.
WELDER, ehemals Practical Welding Today, repräsentiert die Menschen, die die Produkte herstellen, mit denen wir täglich arbeiten. Das Magazin dient der Schweißergemeinschaft in Nordamerika seit über 20 Jahren.
Jetzt mit vollem Zugriff auf die digitale Ausgabe von The FABRICATOR – einfacher Zugriff auf wertvolle Branchenressourcen.
Die digitale Ausgabe des Tube & Pipe Journal ist jetzt vollständig zugänglich und bietet einfachen Zugriff auf wertvolle Branchenressourcen.
Erhalten Sie vollen digitalen Zugriff auf das STAMPING Journal mit den neuesten Technologien, Best Practices und Branchenneuigkeiten für den Markt der Metallstanztechnik.
Mit dem vollständigen digitalen Zugriff auf The Fabricator en Español haben Sie nun einfachen Zugriff auf wertvolle Branchenressourcen.