El acero inoxidable dúplex tiene una microestructura de dos fases en la que la fracción de volumen de ferrita y austenita es de aproximadamente el 50%. Debido a su microestructura de dos fases, estos aceros combinan las mejores propiedades de los aceros inoxidables ferríticos y austeníticos. En general, la fase ferrítica (red cúbica centrada en el cuerpo) proporciona alta resistencia mecánica, buena tenacidad y buena resistencia a la corrosión, mientras que la fase austenita (red cúbica centrada en la cara) proporciona buena ductilidad.
La combinación de estas propiedades es la razón por la que los aceros inoxidables dúplex se utilizan ampliamente en las industrias petroquímica, de pulpa y papel, marina y de generación de energía. Pueden soportar medios corrosivos, extender el tiempo de servicio y operar en condiciones ambientales más extremas.
Los materiales de alta resistencia permiten reducir el espesor y el peso de las piezas. Por ejemplo, el acero inoxidable súper dúplex puede proporcionar un límite elástico de tres a cuatro veces mayor y una mayor resistencia a la corrosión por picaduras que el acero inoxidable 316.
Los aceros inoxidables dúplex se clasifican en tres grados según el contenido de cromo gravimétrico (Cr) y el número equivalente de resistencia a las picaduras (PREN):
Uno de los aspectos clave de la soldadura de aceros inoxidables DSS, SDSS, HDSS y aleaciones especiales es el control de los parámetros de soldadura.
Los requisitos del proceso de soldadura de la industria petroquímica determinan el valor PREN mínimo requerido para los metales de relleno. Por ejemplo, DSS requiere un PREN de 35 y SDSS requiere un PREN de 40. La Figura 1 muestra DSS y su metal de relleno correspondiente para GMAW y GTAW. Normalmente, el contenido de Cr del metal de relleno coincidirá con el del metal base. Una práctica a considerar cuando se utiliza GTAW para raíces y canales calientes es el uso de metales de relleno de superaleación. Si el metal de soldadura no es uniforme debido a una técnica deficiente, el metal de relleno sobrealeado puede proporcionar el PREN deseado y otros valores para la muestra soldada.
Como ejemplo para demostrar esto, algunos fabricantes recomiendan usar alambre de relleno SDSS (25% Cr) para aleaciones basadas en DSS (22% Cr) y alambre de relleno HDSS (27% Cr) en aleaciones basadas en SDSS (25% Cr). Para las aleaciones basadas en HDSS, también puede usar alambre de relleno HDSS. Este acero inoxidable dúplex austenítico-ferrítico tiene aproximadamente 65% de ferrita, 27% de cromo, 6,5% de níquel, 5% de molibdeno y se considera que tiene menos de 0,015% de bajo contenido de carbono.
En comparación con el SDSS, el empaque HDSS tiene un mayor límite elástico y mejor resistencia a la corrosión por picaduras y grietas. También tiene una mayor resistencia al agrietamiento por tensión inducido por hidrógeno y una mayor resistencia a entornos fuertemente ácidos que el SDSS. Su alta resistencia significa tasas de mantenimiento más bajas durante la producción de tuberías, ya que no se requiere análisis de elementos finitos para el metal de soldadura de resistencia coincidente y los criterios de aceptación pueden ser menos conservadores.
Dada la amplia gama de materiales base, requisitos mecánicos y condiciones de servicio, considere consultar con un especialista en aplicaciones y metales de relleno de DSS antes de embarcarse en su próximo proyecto.
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