Кратка информация за приложение от дуплексна неръждаема стомана

Кратка информация за приложение от дуплексна неръждаема стомана

Първо и второ поколение дуплекс от неръждаема стомана

Приложението на първото поколение дуплексна неръждаема стомана започва през 30-те години на миналия век, като типичните й представители са Тип 329 (S32900) и Уран 50 (S32404). Благодарение на високото съдържание на Cr и Mo в сплавта, този вид материал има отлична устойчивост на питинг. Заваряемостта на дуплексната неръждаема стомана от първо поколение е лоша. След заваряване двойката австро-желязо в съединението и в засегнатата от топлина зона ще се отклони сериозно от първоначалното двуфазно съотношение на основния материал, което ще доведе до намаляване на якостта и устойчивостта на корозия. Въпреки че свойствата могат да бъдат възстановени чрез термична обработка след заваряване, приложението на дуплексна неръждаема стомана от първо поколение е ограничено от лошата й заваряемост.

През 1970-та, ефективността на заваряване на дуплексната неръждаема стомана беше значително подобрена чрез количественото добавяне на N към системата от сплави. Това се дължи главно на прилагането на процеса на аргон-кислородна декарбонизация (AOD), който може да добави азот по по-икономичен начин и контролът на съдържанието му е по-прецизен. Въпреки че първоначално беше добавен N, тъй като беше по-евтин аустенитен формовъчен елемент от Ni, инженерите скоро откриха други предимства на N, като повишена якост на материала, подобрено съотношение ауро-желязо, необходимо за бързо възстановяване след заваряване, и повишена локална устойчивост на корозия. С увеличаването на съдържанието на N, температурата на преход от ферит към аустенит се повишава и идеалното двуфазно равновесие на аустенита може да се получи в зоната на топлинно въздействие (HAZ) дори след множество термични цикли. Благоприятният ефект на N позволява дуплексната неръждаема стомана да се използва директно в състояние след заваряване, което значително насърчава развитието на второ поколение дуплексна неръждаема стомана. Прецизното добавяне и контрол на съдържанието на азот в композитната система се превърна в най-важната характеристика на второто поколение дуплексна неръждаема стомана, а типичното съдържание на азот е в диапазона от 0.15-0.40%.

Класификация на дуплексната неръждаема стомана
През 1969 г., за да оценят устойчивостта на корозия на дуплексна неръждаема стомана в среда, съдържаща хлор, металурзите въведоха концепцията за еквивалентно число на устойчивост на хромова питинг (PREN). Най-често срещаната формула за изчисляване на PREN е:

PREN=%Cr + 3.3[%Mo + 0.5(%W)] + 16[%N]

Емпиричната връзка е получена от статистическата регресия на голям брой резултати от тестове за корозия. Съдържанието на Cr, Mo, W и N в сплавта се използва за характеризиране на относителната способност на неръждаемата стомана да устои на точкова и цепнатина корозия. Дуплексната неръждаема стомана може да бъде разделена на четири категории според степента на легиране (вижте ISO17781 за подробности).

Спестяващ дуплекс от неръждаема стомана Lean DSS (24 По-малко или равно на PREN По-малко или равно на 30)

Дуплексна неръждаема стомана Standard DSS (30<>

Супер дуплекс от неръждаема стомана Super DSS (40 По-малко или равно на PREN<48)

Супер супер дуплекс от неръждаема стомана Hyper DSS (48 по-малко или равно на PREN по-малко или равно на 55)

Спестяващата дуплексна неръждаема стомана се характеризира с ниско съдържание на Ni и/или Mo. За да се компенсира ниското съотношение на аустенитната фаза, причинено от ниското съдържание на Ni, е необходимо да се увеличи съдържанието на N и Mn в системата от сплави. Икономичният DSS има много добра якост и устойчивост на корозия и е подходящ за структурни лагерни материали, материали за резервоари и сервизни среди, където се изисква устойчивост на хлоридно корозионно напукване.

Стандартният DSS обикновено съдържа 22-25% Cr и 2-3% Mo и е най-широко използваната дуплексна неръждаема стомана. Сред тях сплав 2205 (S32205) е работният кон в стандартната дуплексна неръждаема стомана и е най-широко използваната от всички дуплексни неръждаеми стомани от второ поколение. Продуктовите форми покриват почти всички форми на метални материали.

Супердуплексната неръждаема стомана обикновено има високо съдържание на Cr, Mo и N(или W), за да осигури PREN над 40. Този вид дуплексна неръждаема стомана е приблизително еквивалентна на 6%Mo супер аустенитна неръждаема стомана по отношение на устойчивост на хлорид питинг и се използва широко в химическата промишленост, контрол на замърсяването, морска среда, добив с киселинно излугване и други области с тежки корозивни среди.

Супердуплексните неръждаеми стомани, представени от S32707 и S33207, са предназначени за киселинни и съдържащи хлориди корозионни среди. Въпреки че увеличаването на съдържанието на Cr и Mo допълнително подобрява устойчивостта на корозия на сплавта, то също така кара супердуплексната неръждаема стомана да има по-силна тенденция към утаяване на втора фаза, което също означава, че е необходим по-строг контрол по време на обработката. Понастоящем този тип дуплексна неръждаема стомана се предлага само за безшевни тръби.