O aço inoxidável duplex tem uma microestrutura bifásica na qual a fração volumétrica de ferrita e austenita é de cerca de 50%. Devido à sua microestrutura bifásica, esses aços combinam as melhores propriedades dos aços inoxidáveis ​​ferríticos e austeníticos. Em geral, a fase ferrita (rede cúbica de corpo centrado) fornece alta resistência mecânica, boa tenacidade e boa resistência à corrosão, enquanto a fase austenita (rede cúbica de face centrada) fornece boa ductilidade.
A combinação dessas propriedades é a razão pela qual os aços inoxidáveis ​​duplex são amplamente utilizados nas indústrias petroquímica, de papel e celulose, marítima e de geração de energia. Eles podem suportar meios corrosivos, prolongar o tempo de serviço e operar em condições ambientais mais extremas.
Materiais de alta resistência permitem reduzir a espessura e o peso das peças. Por exemplo, o aço inoxidável super duplex pode fornecer de três a quatro vezes mais resistência ao escoamento e maior resistência à corrosão por pites do que o aço inoxidável 316.
Os aços inoxidáveis ​​duplex são classificados em três classes com base no teor gravimétrico de cromo (Cr) e no número equivalente de resistência à corrosão por pites (PREN):
Um dos principais aspectos da soldagem de DSS, SDSS, HDSS e aços inoxidáveis ​​de ligas especiais é o controle dos parâmetros de soldagem.
Os requisitos do processo de soldagem da indústria petroquímica determinam o valor mínimo de PREN necessário para metais de adição. Por exemplo, o DSS requer um PREN de 35 e o SDSS requer um PREN de 40. A Figura 1 mostra o DSS e seu metal de adição correspondente para GMAW e GTAW. Normalmente, o teor de Cr do metal de adição corresponderá ao do metal base. Uma prática a ser considerada ao usar GTAW para raízes e canais quentes é o uso de metais de adição de superliga. Se o metal de solda não for uniforme devido à técnica inadequada, o metal de adição com sobreliga pode fornecer o PREN desejado e outros valores para a amostra soldada.
Como exemplo para demonstrar isso, alguns fabricantes recomendam o uso de fio de enchimento SDSS (25% Cr) para ligas baseadas em DSS (22% Cr) e fio de enchimento HDSS (27% Cr) em ligas baseadas em SDSS (25% Cr). Para ligas baseadas em HDSS, você também pode usar fio de enchimento HDSS. Este aço inoxidável duplex austenítico-ferrítico tem aproximadamente 65% de ferrita, 27% de cromo, 6,5% de níquel, 5% de molibdênio e é considerado menos de 0,015% de baixo carbono.
Comparado ao SDSS, o enchimento de HDSS tem maior resistência ao escoamento e melhor resistência à corrosão por pites e frestas. Ele também tem maior resistência à fissuração por tensão induzida por hidrogênio e maior resistência a ambientes fortemente ácidos do que o SDSS. Sua alta resistência significa menores taxas de manutenção durante a produção de tubos, uma vez que a análise de elementos finitos não é necessária para metal de solda de resistência correspondente, e os critérios de aceitação podem ser menos conservadores.
Dada a ampla gama de materiais de base, requisitos mecânicos e condições de serviço, considere consultar um especialista em aplicação de DSS e metal de adição antes de embarcar em seu próximo projeto.
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