Так звана дуплексна нержавіюча сталь полягає в тому, що фаза фериту та фаза аустеніту становлять приблизно половину одна одної в структурі твердого розчину, а вміст невеликої кількості фази зазвичай повинен досягати 30 відсотків. З низьким вмістом C вміст Cr становить 18 відсотків ~ 28 відсотків, а вміст Ni становить 3 відсотки ~ 10 відсотків. Деякі сталі також містять легуючі елементи, такі як Mo, Cu, Nb, Ti та N. Ця сталь має характеристики як аустенітної, так і феритної нержавіючої сталі. У порівнянні з феритом він має вищу пластичність і міцність, відсутність крихкості при кімнатній температурі, значно покращену стійкість до міжкристалічної корозії та зварювальних характеристик, зберігаючи крихкість 475 градусів феритної нержавіючої сталі, високу теплопровідність і надпластичність. У порівнянні з аустенітною нержавіючої сталлю він має більш високу міцність і кращу стійкість до міжкристалітної нештапельної харчової та хлоридної корозії. Дуплексна нержавіюча сталь — це нержавіюча сталь, яка зберігає нікель і має чудову стійкість до точкової корозії.
Властивості та характеристики дуплексної нержавіючої сталі
Завдяки характеристикам двофазної структури, завдяки правильному контролю хімічного складу та процесу термообробки, дуплексна нержавіюча сталь має переваги як феритної нержавіючої сталі, так і аустенітної нержавіючої сталі. Він поєднує чудову міцність і зварюваність аустенітної нержавіючої сталі з вищою міцністю та стійкістю до хлоридної корозії феритної нержавіючої сталі. Саме завдяки цим чудовим властивостям дуплексна нержавіюча сталь швидко розвивається як конструкційний матеріал, який можна зварювати. З 1980-х років вона стала різновидом сталі, яка поряд з мартенситною, аустенітною та феритною нержавіючої сталлю. Дуплексна нержавіюча сталь має наступні експлуатаційні характеристики:
(1) Дуплексна нержавіюча сталь, що містить молібден, має хорошу корозійну стійкість під впливом хлоридів під низьким навантаженням. Як правило, аустенітна нержавіюча сталь типу 18-8 схильна до корозійного розтріскування під напругою в розчині нейтрального хлориду вище 60 градусів C. Теплообмінники, випарники та інше обладнання, виготовлене з цього типу нержавіючої сталі, схильне до корозійного розтріскування під напругою в слідах хлориду та сірководневі промислові середовища, тоді як дуплексна нержавіюча сталь має гарну стійкість.
(2) Дуплексна нержавіюча сталь, що містить молібден, має хорошу стійкість до точкової корозії. З таким же еквівалентним значенням стійкості до точкової корекції (відсоток PRE=Cr плюс 3,3% Mo плюс 16N відсотків) критичний потенціал точкової корки дуплексної нержавіючої сталі подібний до потенціалу аустенітної нержавіючої сталі. Стійкість до точкової корозії дуплексної нержавіючої сталі та аустенітної нержавіючої сталі еквівалентна AISI 316L. Стійкість до точкової та щілинної корозії дуплексної нержавіючої сталі з високим вмістом хрому, що містить 25 відсотків Cr, особливо азоту, перевищує AISI 316L.
(3) Він має гарну стійкість до корозії та корозії. За умов деяких корозійних середовищ він підходить для виготовлення енергетичного обладнання, такого як насоси та клапани.
(4) Комплексні механічні властивості хороші. Він має високу міцність і втомну міцність, а межа текучості вдвічі перевищує 18-8 аустенітну нержавіючу сталь. Відносне подовження в стані твердого розчину досягає 25 відсотків, а значення в'язкості AK (V-виріз) вище 100 Дж.
(5) Він має хорошу зварюваність і невелику тенденцію до гарячого розтріскування. Як правило, попередній нагрів перед зварюванням не потрібен, а термічна обробка не потрібна після зварювання. Його можна зварювати з 18-8 аустенітної нержавіючої сталі або вуглецевої сталі.
(6) Діапазон температур гарячої обробки дуплексної нержавіючої сталі з низьким вмістом хрому (18 відсотків Cr) ширший, ніж 18-8 аустенітної нержавіючої сталі, а опір невеликий. Його можна безпосередньо прокатувати для виробництва сталевих пластин без кування. Гаряча обробка дуплексної нержавіючої сталі з високим вмістом хрому (25 відсотків Cr) трохи складніша, ніж аустенітної нержавіючої сталі. Він може виготовляти пластини, труби, дріт та іншу продукцію.
(7) Під час холодної обробки ефект зміцнення більший, ніж у 18-8 аустенітної нержавіючої сталі. На початковій стадії деформації труб і пластин перед деформацією необхідно прикласти велике напруження.
(8) У порівнянні з аустенітною нержавіючої сталлю, вона має велику теплопровідність і малий коефіцієнт лінійного розширення, і підходить для футерування обладнання та виробництва композитних пластин. Він також підходить для виготовлення серцевини трубки теплообмінника, а ефективність теплообміну вища, ніж у аустенітної нержавіючої сталі.
(9) Існують різні тенденції крихкості феритної нержавіючої сталі з високим вмістом хрому, яку не слід використовувати в робочих умовах вище 300 градусів C. Чим нижчий вміст хрому в дуплексній нержавіючій сталі, σ Шкода рівнокрихкої фази менша.
Дуплексна нержавіюча сталь (скорочено DSS) відноситься до нержавіючої сталі з феритом і аустенітом, що становлять приблизно 50 відсотків відповідно. Як правило, вміст меншої кількості фаз має бути не менше 30 відсотків.
Дуплексна нержавіюча сталь розвинулася до третього покоління з моменту свого народження в Сполучених Штатах у 1940-х роках. Його головна особливість полягає в тому, що межа текучості може досягати 400-550 МПа, що вдвічі перевищує межу міцності звичайної нержавіючої сталі, тому він може економити матеріали та зменшувати витрати на виробництво обладнання. З точки зору стійкості до корозії, особливо коли середовище є відносно суворим (наприклад, морська вода, високий вміст іонів хлориду), стійкість до точкової, щілинної корозії, корозії під напругою та корозійної втоми дуплексної нержавіючої сталі, очевидно, перевершує звичайну аустенітну нержавіючу сталь. , і його можна порівняти з високолегованою аустенітною нержавіючої сталлю.
Дуплексна нержавіюча сталь має хороші зварювальні характеристики. У порівнянні з феритною нержавіючої сталлю та аустенітною нержавіючої сталлю, вона не схожа на зону термічного впливу зварювання феритної нержавіючої сталі, яка значно знижує пластичність через серйозне укрупнення зерна, і не є такою чутливою до зварювальних гарячих тріщин, як аустенітна нержавіюча сталь.
Завдяки своїм особливим перевагам дуплексна нержавіюча сталь широко використовується в нафтохімічному обладнанні, обладнанні для очищення морської води та стічних вод, нафто- та газопроводах, машинах для виробництва паперу та інших галузях промисловості. В останні роки він також вивчався та використовується в галузі несучих конструкцій мостів, з хорошою перспективою розвитку.
