Дуплексная нержавеющая сталь имеет двухфазную микроструктуру, в которой объемная доля феррита и аустенита составляет около 50%. Благодаря двухфазной микроструктуре эти стали сочетают в себе лучшие свойства ферритных и аустенитных нержавеющих сталей. В целом, ферритная фаза (объемноцентрированная кубическая решетка) обеспечивает высокую механическую прочность, хорошую ударную вязкость и хорошую коррозионную стойкость, тогда как аустенитная фаза (гранецентрированная кубическая решетка) обеспечивает хорошую пластичность.
Сочетание этих свойств является причиной того, что дуплексные нержавеющие стали широко используются в нефтехимической, целлюлозно-бумажной, судостроительной и энергетической промышленности. Они способны выдерживать агрессивные среды, продлевать срок службы и работать в более экстремальных условиях окружающей среды.
Высокопрочные материалы позволяют уменьшить толщину и вес детали. Например, супердуплексная нержавеющая сталь может обеспечить в три-четыре раза более высокий предел текучести и более высокую стойкость к точечной коррозии, чем нержавеющая сталь 316.
Дуплексные нержавеющие стали классифицируются на три марки в зависимости от массового содержания хрома (Cr) и эквивалентного числа стойкости к точечной коррозии (PREN):
Одним из ключевых аспектов сварки DSS, SDSS, HDSS и специальных легированных нержавеющих сталей является контроль параметров сварки.
Требования к процессу сварки в нефтехимической промышленности определяют минимальное значение PREN, необходимое для присадочных металлов. Например, для DSS требуется PREN 35, а для SDSS — PREN 40. На рисунке 1 показан DSS и соответствующий ему присадочный металл для GMAW и GTAW. Обычно содержание Cr в присадочном металле будет соответствовать содержанию Cr в основном металле. Одной из практик, которую следует учитывать при использовании GTAW для корней и горячих каналов, является использование присадочных металлов из суперсплавов. Если металл сварного шва неоднороден из-за ненадлежащей технологии, то перелегированный присадочный металл может обеспечить желаемые значения PREN и другие значения для сварного образца.
В качестве примера, демонстрирующего это, некоторые производители рекомендуют использовать присадочную проволоку SDSS (25% Cr) для сплавов на основе DSS (22% Cr) и присадочную проволоку HDSS (27% Cr) в сплавах на основе SDSS (25% Cr). Для сплавов на основе HDSS вы также можете использовать присадочную проволоку HDSS. Эта аустенитно-ферритная дуплексная нержавеющая сталь содержит приблизительно 65% феррита, 27% хрома, 6,5% никеля, 5% молибдена и считается менее 0,015% низкоуглеродистой.
По сравнению с SDSS, набивка HDSS имеет более высокий предел текучести и лучшую стойкость к точечной и щелевой коррозии. Она также имеет более высокую стойкость к растрескиванию под напряжением, вызванному водородом, и более высокую стойкость к сильнокислотным средам, чем SDSS. Ее высокая прочность означает более низкие показатели технического обслуживания при производстве труб, поскольку для металла сварного шва соответствующей прочности не требуется анализ методом конечных элементов, а критерии приемки могут быть менее консервативными.
Учитывая широкий спектр базовых материалов, механических требований и условий эксплуатации, пожалуйста, рассмотрите возможность консультации со специалистом по применению DSS и присадочным металлам, прежде чем приступать к следующему проекту.
Журнал WELDER, ранее называвшийся Practical Welding Today, знакомит нас с реальными людьми, которые производят продукцию, с которой мы работаем и используем ее каждый день. Этот журнал обслуживает сообщество сварщиков в Северной Америке уже более 20 лет.
Теперь с полным доступом к цифровой версии The FABRICATOR вы можете легко получить доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Электронная версия журнала The Tube & Pipe Journal теперь полностью доступна, обеспечивая легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Воспользуйтесь полным доступом к цифровому изданию журнала STAMPING, в котором представлены новейшие технологические достижения, передовой опыт и отраслевые новости для рынка штамповки металлов.
Теперь с полным доступом к цифровой версии The Fabricator на испанском языке вы получите легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.