El acero inoxidable dúplex presenta una microestructura bifásica, con una fracción volumétrica de ferrita y austenita de aproximadamente el 50 %. Gracias a esta microestructura bifásica, estos aceros combinan las mejores propiedades de los aceros inoxidables ferríticos y austeníticos. En general, la fase ferrítica (estructura cúbica centrada en el cuerpo) proporciona alta resistencia mecánica, buena tenacidad y buena resistencia a la corrosión, mientras que la fase austenítica (estructura cúbica centrada en las caras) proporciona buena ductilidad.
Gracias a la combinación de estas propiedades, los aceros inoxidables dúplex se utilizan ampliamente en las industrias petroquímica, papelera, naval y energética. Pueden soportar entornos hostiles, prolongar su vida útil y operar en condiciones ambientales más extremas.
Los materiales de alta resistencia reducen el grosor y el peso de la pieza. Por ejemplo, el acero inoxidable superdúplex puede proporcionar de tres a cuatro veces la resistencia a la fluencia y la resistencia a la corrosión por picaduras del acero inoxidable 316.
Los aceros inoxidables dúplex se clasifican en tres grados según su contenido gravimétrico de cromo (Cr) y su número equivalente de resistencia a la corrosión por 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 en la industria petroquímica dictan el PREN mínimo requerido para los metales de aporte. Por ejemplo, el DSS requiere un valor de PREN de 35, mientras que el SDSS requiere un valor de PREN de 40. La figura 1 muestra el DSS y su metal de aporte correspondiente para GMAW y GTAW. Por regla general, el contenido de Cr en el metal de aporte corresponde al contenido de Cr en el metal base. Un método a considerar al usar GTAW para raíces y canales calientes es el uso de metales de aporte de superaleación. Si el metal de soldadura es inhomogéneo debido a una técnica deficiente, un metal de aporte sobrealeado puede proporcionar el PREN deseado y otros valores para la muestra de soldadura.
A modo de ejemplo, para demostrarlo, algunos fabricantes recomiendan usar alambre de relleno SDSS (25 % Cr) para aleaciones basadas en DSS (22 % Cr) y alambre de relleno HDSS (27 % Cr) para aleaciones basadas en SDSS (25 % Cr). El alambre de relleno HDSS también se puede usar para aleaciones HDSS. Este dúplex austenítico-ferrítico contiene aproximadamente un 65 % de ferrita, un 27 % de cromo, un 6,5 % de níquel, un 5 % de molibdeno y se considera que tiene menos del 0,015 % de carbono bajo.
En comparación con el acero inoxidable dúplex (SDSS), el empaque de acero inoxidable de alta resistencia (HDSS) presenta un límite elástico superior y una mayor resistencia a la corrosión por picaduras y hendiduras. Además, ofrece mayor resistencia al agrietamiento por hidrógeno y a entornos fuertemente ácidos que el SDSS. Su alta resistencia se traduce en menores costos de mantenimiento en la producción de tuberías, ya que el metal de soldadura con la resistencia adecuada no requiere análisis de elementos finitos y los criterios de aceptación pueden ser menos estrictos.
Dada la amplia gama de materiales base, requisitos mecánicos y condiciones de funcionamiento, consulte con un especialista en aplicaciones de DSS y metales de aportación antes de proceder con su próximo proyecto.
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