Stal nierdzewna duplex ma dwufazową mikrostrukturę, w której udział objętościowy ferrytu i austenitu wynosi około 50%. Dzięki dwufazowej mikrostrukturze stale te łączą najlepsze właściwości stali nierdzewnych ferrytycznych i austenitycznych. Ogólnie rzecz biorąc, faza ferrytu (sieć sześcienna centrowana) zapewnia wysoką wytrzymałość mechaniczną, dobrą ciągliwość i dobrą odporność na korozję, podczas gdy faza austenitu (sieć sześcienna centrowana) zapewnia dobrą ciągliwość.
Połączenie tych właściwości sprawia, że ​​stale nierdzewne dupleksowe są szeroko stosowane w przemyśle petrochemicznym, celulozowo-papierniczym, morskim i energetycznym. Są odporne na działanie mediów korozyjnych, wydłużają czas eksploatacji i mogą pracować w bardziej ekstremalnych warunkach środowiskowych.
Materiały o wysokiej wytrzymałości pozwalają na redukcję grubości i wagi części. Przykładowo stal nierdzewna superduplex charakteryzuje się trzy do czterech razy wyższą granicą plastyczności i większą odpornością na korozję wżerową niż stal nierdzewna 316.
Stale nierdzewne typu duplex klasyfikuje się do trzech gatunków na podstawie zawartości chromu (Cr) wagowo i równoważnika odporności na korozję wżerową (PREN):
Jednym z kluczowych aspektów spawania stali DSS, SDSS, HDSS oraz specjalnych stopów stali nierdzewnych jest kontrola parametrów spawania.
Wymagania dotyczące procesu spawania w przemyśle petrochemicznym określają minimalną wartość PREN wymaganą dla materiałów wypełniających. Na przykład DSS wymaga PREN wynoszącego 35, a SDSS wymaga PREN wynoszącego 40. Rysunek 1 przedstawia DSS i odpowiadający mu materiał wypełniający dla GMAW i GTAW. Zazwyczaj zawartość Cr w materiale wypełniającym będzie odpowiadać zawartości Cr w metalu bazowym. Jedną z praktyk, którą należy rozważyć przy stosowaniu GTAW do spawania wręg i gorących kanałów, jest użycie materiałów wypełniających ze stopów nadstopowych. Jeśli metal spoiny nie jest jednorodny ze względu na złą technikę, nadmiernie stopowy materiał wypełniający może zapewnić pożądane wartości PREN i inne wartości dla próbki spawanej.
Jako przykład ilustrujący tę kwestię, niektórzy producenci zalecają stosowanie drutu spawalniczego SDSS (25% Cr) do stopów na bazie DSS (22% Cr) oraz drutu spawalniczego HDSS (27% Cr) do stopów na bazie SDSS (25% Cr). W przypadku stopów na bazie HDSS można również stosować drut spawalniczy HDSS. Ta austenityczno-ferrytyczna stal nierdzewna dupleksowa zawiera około 65% ferrytu, 27% chromu, 6,5% niklu, 5% molibdenu i jest uważana za stal o niskiej zawartości węgla poniżej 0,015%.
W porównaniu do SDSS, uszczelnienie HDSS charakteryzuje się wyższą granicą plastyczności i lepszą odpornością na korozję wżerową i wżerową. Wykazuje również wyższą odporność na pękanie naprężeniowe wywołane wodorem i wyższą odporność na silnie kwaśne środowiska niż SDSS. Jego wysoka wytrzymałość oznacza niższe wymagania konserwacyjne podczas produkcji rur, ponieważ nie jest wymagana analiza elementów skończonych dla metalu spoiny o odpowiedniej wytrzymałości, a kryteria akceptacji mogą być mniej konserwatywne.
Biorąc pod uwagę szeroki zakres materiałów bazowych, wymagań mechanicznych i warunków eksploatacji, przed rozpoczęciem kolejnego projektu warto rozważyć konsultację ze specjalistą ds. zastosowań DSS i spoiw.
WELDER, dawniej Practical Welding Today, przedstawia prawdziwych ludzi, którzy tworzą produkty, których używamy i z którymi pracujemy na co dzień. Czasopismo to służy społeczności spawaczy w Ameryce Północnej od ponad 20 lat.
Teraz, dzięki pełnemu dostępowi do wydania cyfrowego The FABRICATOR, masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Cyfrowe wydanie czasopisma The Tube & Pipe Journal jest już w pełni dostępne, dzięki czemu można łatwo zapoznać się z cennymi zasobami branżowymi.
Uzyskaj pełny dostęp do wydania cyfrowego czasopisma STAMPING Journal, w którym znajdziesz najnowsze osiągnięcia technologiczne, najlepsze praktyki i wiadomości branżowe dla rynku tłoczenia metali.
Teraz, dzięki pełnemu dostępowi do wydania cyfrowego The Fabricator w języku hiszpańskim, masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.