Огляд дуплексної нержавіючої сталі
Супердуплексна нержавіюча сталь відрізняється від стандартних дуплексних марок своїми значно покращеними корозійно-стійкими властивостями. Це високолегований матеріал із підвищеною концентрацією антикорозійних елементів, таких як хром (Cr) і молібден (Mo). Основна супер дуплексна нержавіюча сталь, S32750, містить до 28,0% хрому, 3,5% молібдену та 8,0% нікелю (Ni). Ці компоненти надають виняткову стійкість до корозійних агентів, включаючи кислоти, хлориди та їдкі розчини.
Як правило, супердуплексні нержавіючі сталі базуються на встановлених перевагах дуплексних марок із підвищеною хімічною стабільністю. Це робить його ідеальним сортом для виготовлення критичних компонентів у нафтохімічному секторі, таких як теплообмінники, котли та обладнання для посудин під тиском.
Механічні властивості дуплексної нержавіючої сталі
Оцінки | ASTM A789 Клас S32520 Термічно оброблений | ASTM A790 Клас S31803 Термічно оброблений | ASTM A790 Клас S32304 Термічно оброблений | ASTM A815 Клас S32550 Термічно оброблений | ASTM A815 Клас S32205 Термічно оброблений |
Модуль пружності | 200 ГПа | 200 ГПа | 200 ГПа | 200 ГПа | 200 ГПа |
Подовження | 25 % | 25 % | 25 % | 15% | 20% |
Міцність на розрив | 770 МПа | 620 МПа | 600 МПа | 800 МПа | 655 МПа |
Твердість за Брінеллем | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Межа текучості | 550 МПа | 450 МПа | 400 МПа | 550 МПа | 450 МПа |
Коефіцієнт теплового розширення | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
Питома теплоємність | 440 – 502 Дж/(кг·К) | 440 – 502 Дж/(кг·К) | 440 – 502 Дж/(кг·К) | 440 – 502 Дж/(кг·К) | 440 – 502 Дж/(кг·К) |
Теплопровідність | 13 – 30 Вт/(м·К) | 13 – 30 Вт/(м·К) | 13 – 30 Вт/(м·К) | 13 – 30 Вт/(м·К) | 13 – 30 Вт/(м·К) |
Класифікація дуплексної нержавіючої сталі
l Перший тип — це низьколегований тип, із репрезентативною маркою UNS S32304 (23Cr-4Ni-0,1N). Сталь не містить молібдену, а значення PREN становить 24-25. Його можна використовувати замість AISI304 або 316 у стійкості до корозії під напругою.
l Другий тип належить до типу середнього сплаву, репрезентативний бренд - UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), значення PREN становить 32-33, а його корозійна стійкість становить від AISI 316L до 6% аустеніту Mo+N нержавіюча сталь.
l Третій тип високолегованого типу, який зазвичай містить 25% Cr, молібдену та азоту, а деякі також містять мідь і вольфрам. Стандартна марка UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0,2N), значення PREN становить 38-39, а корозійна стійкість цього типу сталі вища, ніж у 22% Cr дуплексної нержавіючої сталі.
l Четвертий тип — це супердуплексна нержавіюча сталь, яка містить високий вміст молібдену та азоту. Стандартний клас — UNS S32750 (25Cr-7Ni-3,7Mo-0,3N), а деякі також містять вольфрам і мідь. Значення PREN перевищує 40, що може бути застосовано до суворих умов середовища. Він має хорошу стійкість до корозії та механічні комплексні властивості, які можна порівняти з супераустенітною нержавіючої сталлю.
Переваги дуплексної нержавіючої сталі
Як зазначено вище, Duplex зазвичай працює краще, ніж окремі типи сталі в його мікроструктурі. Краще кажучи, поєднання позитивних характеристик аустенітних і феритових елементів забезпечує краще загальне рішення для великої кількості різних виробничих ситуацій.
l Антикорозійні властивості – вплив молібдену, хрому та азоту на корозійну стійкість дуплексних сплавів є величезним. Декілька дуплексних сплавів можуть відповідати та перевищувати антикорозійні властивості популярних аустенітних марок, включаючи 304 і 316. Вони особливо ефективні проти щілинної та ямкової корозії.
l Корозійне розтріскування під напругою – SSC виникає в результаті кількох атмосферних факторів – температура та вологість є найбільш очевидними. Напруга розтягування лише посилює проблему. Звичайні аустенітні марки дуже чутливі до корозійного розтріскування під напругою, а дуплексна нержавіюча сталь — ні.
l Жорсткість – Duplex є міцнішою, ніж феритна сталь – навіть за нижчих температур, хоча вона фактично не відповідає характеристикам аустенітних марок у цьому аспекті.
l Міцність – дуплексні сплави можуть бути вдвічі міцнішими за аустенітні та феритні структури. Вища міцність означає, що метал залишається міцним навіть із зменшеною товщиною, що особливо важливо для зменшення ваги.