El acero inoxidable dúplex presenta una microestructura bifásica, en la que la fracción volumétrica de ferrita y austenita es 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 (red cúbica centrada en el cuerpo) proporciona alta resistencia mecánica, buena tenacidad y buena resistencia a la corrosión, mientras que la fase austenítica (red 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, marítima y energética. Pueden soportar entornos hostiles, prolongar su vida útil y operar en condiciones ambientales extremas.
Los materiales de alta resistencia reducen el espesor y el peso de la pieza. Por ejemplo, el acero inoxidable súper dúplex puede ofrecer entre tres y cuatro veces el límite elástico y la resistencia a las picaduras del 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 en la industria petroquímica determinan el PREN mínimo requerido para los metales de aporte. Por ejemplo, DSS requiere un valor de PREN de 35, mientras que SDSS requiere un valor de PREN de 40. La figura 1 muestra 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 no es homogéneo 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 demostrar esto, algunos fabricantes recomiendan el uso de 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 puede utilizarse para aleaciones HDSS. Este dúplex austenítico-ferrítico contiene aproximadamente un 65 % de ferrita, un 27 % de cromo, un 6,5 % de níquel y un 5 % de molibdeno, y se considera que tiene menos del 0,015 % de bajo contenido en carbono.
En comparación con el SDSS, el empaque de HDSS presenta un mayor límite elástico y una mejor resistencia a la corrosión por picaduras y grietas. También presenta mayor resistencia al agrietamiento por tensión de hidrógeno y a entornos fuertemente ácidos que el SDSS. Su alta resistencia implica 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 conservadores.
Dada la amplia gama de materiales base, requisitos mecánicos y condiciones de operación, consulte con un especialista en aplicaciones de DSS y metales de relleno antes de continuar con su próximo proyecto.
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