Pregled Duplex nehrđajućeg čelika
Super duplex nehrđajući čelik razlikuje se od standardnih duplex vrsta po značajno poboljšanim svojstvima otpornosti na koroziju. To je visoko legirani materijal s povišenim koncentracijama antikorozivnih elemenata kao što su krom (Cr) i molibden (Mo). Primarni super duplex nehrđajući čelik, S32750, sadrži čak 28,0% kroma, 3,5% molibdena i 8,0% nikla (Ni). Ove komponente daju izuzetnu otpornost na korozivna sredstva, uključujući kiseline, kloride i kaustične otopine.
Općenito, super dupleks nehrđajući čelici nadograđuju se na utvrđene prednosti dupleks tipova s poboljšanom kemijskom stabilnošću. To ga čini idealnim stupnjem za izradu kritičnih komponenti u petrokemijskom sektoru, kao što su izmjenjivači topline, kotlovi i oprema za tlačne posude.
Mehanička svojstva Duplex nehrđajućeg čelika
Ocjene | ASTM A789 stupanj S32520 Toplinski obrađeno | ASTM A790 stupanj S31803 Toplinski obrađeno | ASTM A790 stupanj S32304 Toplinski obrađeno | ASTM A815 Grade S32550 Toplinski obrađeno | ASTM A815 stupanj S32205 Toplinski obrađeno |
Modul elastičnosti | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa |
Elongacija | 25 % | 25 % | 25 % | 15 % | 20 % |
Vlačna čvrstoća | 770 MPa | 620 MPa | 600 MPa | 800 MPa | 655 MPa |
Tvrdoća po Brinellu | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Granica tečenja | 550 MPa | 450 MPa | 400 MPa | 550 MPa | 450 MPa |
Koeficijent toplinskog širenja | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
Specifični toplinski kapacitet | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) |
Toplinska vodljivost | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) |
Klasifikacija Duplex nehrđajućeg čelika
l Prvi tip je niskolegirani tip, s reprezentativnim stupnjem UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N). Čelik ne sadrži molibden, a PREN vrijednost je 24-25. Može se koristiti umjesto AISI304 ili 316 u otpornosti na koroziju naprezanja.
l Druga vrsta pripada tipu srednje legure, reprezentativna marka je UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), PREN vrijednost je 32-33, a otpornost na koroziju je između AISI 316L i 6% Mo+N austenita nehrđajući čelik.
l Treći tip je visokolegirani tip, koji općenito sadrži 25% Cr, molibden i dušik, a neki također sadrže bakar i volfram. Standardni stupanj UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), PREN vrijednost je 38-39, a otpornost na koroziju ove vrste čelika veća je od one od 22% Cr duplex nehrđajućeg čelika.
l Četvrta vrsta je super duplex nehrđajući čelik, koji sadrži visoku količinu molibdena i dušika. Standardni stupanj je UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), a neki također sadrže volfram i bakar. PREN vrijednost je veća od 40, što se može primijeniti na teške srednje uvjete. Ima dobru otpornost na koroziju i sveobuhvatna mehanička svojstva, koja se mogu usporediti sa super austenitnim nehrđajućim čelikom.
Prednosti duplex nehrđajućeg čelika
Kao što je gore navedeno, Duplex obično radi bolje od pojedinačnih vrsta čelika koje se nalaze unutar njegove mikrostrukture. Bolje rečeno, kombinacija pozitivnih karakteristika koje dolaze iz austenitnih i feritnih elemenata daje bolje cjelokupno rješenje za veliki broj različitih proizvodnih situacija.
l Antikorozivna svojstva – Učinak molibdena, kroma i dušika na otpornost Duplex legura na koroziju je golem. Nekoliko Duplex legura može se mjeriti i nadmašiti antikorozivne performanse popularnih austenitnih razreda, uključujući 304 i 316. One su posebno učinkovite protiv pukotinske i rupičaste korozije.
l Pucanje od korozije na napon – SSC dolazi kao rezultat nekoliko atmosferskih čimbenika – temperatura i vlaga su najočitiji. Vlačno naprezanje samo povećava problem. Normalni austenitni stupnjevi vrlo su osjetljivi na pucanje uslijed korozije – Duplex nehrđajući čelik nije.
l Čvrstoća – Duplex je čvršći od feritnih čelika – čak i na nižim temperaturama, dok zapravo ne odgovara performansama austenitnih razreda u ovom aspektu.
l Čvrstoća – Duplex legure mogu biti do 2 puta jače od austenitnih i feritnih struktura. Veća čvrstoća znači da metal ostaje čvrst čak i sa smanjenom debljinom, što je posebno važno za smanjenje razine težine.