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, а аустенитная фаза (гранецентрированная кубическая решетка) обеспечивает хорошую пластичность.
Благодаря сочетанию этих свойств дуплексные нержавеющие стали широко используются в нефтехимической, целлюлозно-бумажной, судостроительной и энергетической промышленности. Они способны выдерживать суровые условия, продлевать срок службы и работать в более экстремальных условиях окружающей среды.
Высокопрочные материалы уменьшают толщину и вес детали. Например, супердуплексная нержавеющая сталь может обеспечить предел текучести и стойкость к точечной коррозии в три-четыре раза выше, чем у нержавеющей стали 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 диктуют минимальное значение PREN, требуемое для присадочных металлов. Например, DSS требует значение PREN 35, в то время как SDSS требует значение PREN 40. На рисунке 1 показан DSS и соответствующий ему присадочный металл для GMAW и GTAW. Как правило, содержание Cr в присадочном металле соответствует содержанию Cr в основном металле. Одним из методов, который следует учитывать при использовании GTAW для корней и горячих каналов, является использование присадочных металлов из суперсплавов. Если металл сварного шва неоднороден из-за плохой техники, перелегированный присадочный металл может обеспечить желаемые значения PREN и другие значения для образца сварного шва.
В качестве примера, чтобы продемонстрировать это, некоторые производители рекомендуют использовать присадочную проволоку SDSS (25% Cr) для сплавов на основе DSS (22% Cr) и присадочную проволоку HDSS (27% Cr) для сплавов на основе SDSS (25% Cr). Присадочная проволока HDSS также может использоваться для сплавов HDSS. Этот аустенитно-ферритный дуплекс содержит приблизительно 65% феррита, 27% хрома, 6,5% никеля, 5% молибдена и считается менее 0,015% низкоуглеродистым.
По сравнению с SDSS, набивка HDSS имеет более высокий предел текучести и лучшую устойчивость к точечной и щелевой коррозии. Она также имеет более высокую устойчивость к водородному растрескиванию под напряжением и более высокую устойчивость к сильнокислотным средам, чем SDSS. Ее высокая прочность означает более низкие затраты на техническое обслуживание при производстве труб, поскольку металл сварного шва достаточной прочности не требует конечно-элементного анализа, а критерии приемки могут быть менее консервативными.
Учитывая широкий спектр базовых материалов, механических требований и условий эксплуатации, проконсультируйтесь со специалистом по нанесению покрытий и присадочных металлов, прежде чем приступать к следующему проекту.
WELDER, ранее называвшийся Practical Welding Today, представляет реальных людей, которые производят продукцию, которую мы используем и с которой работаем каждый день. Этот журнал обслуживает сообщество сварщиков в Северной Америке уже более 20 лет.
Теперь с полным доступом к цифровому изданию The FABRICATOR вы получите легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Электронная версия журнала The Tube & Pipe Journal теперь полностью доступна, обеспечивая легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Получите полный цифровой доступ к журналу STAMPING, в котором представлены новейшие технологии, передовой опыт и отраслевые новости для рынка штамповки металлов.
Теперь, имея полный цифровой доступ к The Fabricator на испанском языке, вы получаете легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.