قواعد تسمية الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة والدرجات المشتركة

الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس هو الفولاذ المقاوم للصدأ مع كل من مراحل الأوستينيت والفريت.

بسبب قوتها العالية ومقاومة التآكل الممتازة (خاصة مقاومة تآكل الإجهاد أيون كلوريد), يستخدم على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية, الهندسة البحرية, أوعية الضغط, بناء الجسر وغيرها من الحقول.

درجات مشتركة مثل 2205, 2304, 1.4462, S32205, إلخ., تحتوي قواعد التسمية الخاصة بهم على منطق تكوين المواد, مستوى الأداء والنظام القياسي.

ستقوم هذه المقالة بتحليل طريقة تسمية الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج من جوانب التصنيف, قواعد تسمية, المقارنة القياسية الدولية وتحليل الدرجة النموذجية.

1. مقدمة

أدى البحث عن المواد التي يمكنها الصمود إلى بيئات عدوانية بشكل متزايد مع توفير النزاهة الهيكلية والقابلية الاقتصادية إلى تقدم كبير في المعادن.

من بين هؤلاء, مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ يمثل قفزة كبيرة إلى الأمام, تقديم مزيج تآزري من الخصائص التي تتجاوز غالبًا تلك الموجودة في الفولاذ المقاوم المقاوم للصدأ أحادي الطور.

1.1 تعريف الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس

مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ (DSS) هي عائلة من الفولاذ المقاوم للصدأ تتميز ببنية مجهرية ثنائية الطور تتكون من نسب متساوية تقريبًا من أوستنيت (الشبكة المكعبة التي تركز على الوجه) والفريت (شعرية مكعب محورها الجسم).

عادة, هذا التوازن يهدف إلى أ 50/50 نسبة الفريت/الأوستينيت بعد حل محلول وتبريد, على الرغم من أن النطاقات العملية يمكن أن تختلف (على سبيل المثال, 40-60% من كل مرحلة).

يتم تحقيق هذا الهيكل المزدوج المرحلة من خلال التحكم الدقيق في التركيب الكيميائي, في المقام الأول مع الكروم العالي (عادة 19-32%), النيكل المعتدل (عادة 3-8%), وغالبًا ما تكون إضافات الموليبدينوم (ما يصل الى 7.5%) والنيتروجين (ما يصل الى 0.4%).

عناصر أخرى مثل المنغنيز, نحاس, السيليكون, ويمكن أيضًا أن يكون التنغستن موجودًا لخصائص محددة محددة.

البنية المجهرية الفريدة من مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ هو المفتاح لخصائصها الميكانيكية والمقاومة للتآكل المعززة مقارنة بالوكالة الأوستنية التقليدية (على سبيل المثال, 304 الفولاذ المقاوم للصدأ, 316) أو فيريريك (على سبيل المثال, 430) الفولاذ المقاوم للصدأ.

1.2 تاريخ موجز من الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس

تطور مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ (DSS) كانت رحلة تطورية تمتد تقريبًا منذ قرن:

• المفاهيم المبكرة (1930ق): ظهرت درجات الوجهين التجريبية الأولية, في المقام الأول كما المسبوكات, تهدف إلى الجمع بين القوة الفيريتية مع بعض الفوائد الأوستنية, ولكن واجهت قابلية اللحام والاحتضان.
• الجيل الأول (بعد الحرب العالمية الثانية-1960s): هذه السبائك, مع ارتفاع الكربون وليس النيتروجين المتعمد, كان لديه تطبيقات محدودة بسبب سوء خصائص HAZ ومتانة.
• اختراق الجيل الثاني (1970S-1980s): الإضافة المتعمدة ل نتروجين ثورة DSS. استقر النيتروجين الأوستينيت, القوة المحسنة, مقاومة التآكل المحسنة, وبشكل نقدي, تحسين قابلية اللحام. شهدت هذه الحقبة صعود الدرجات مثل سبيكة 2205 (الولايات المتحدة S31803/S32205), التي أصبحت العمود الفقري الصناعي.
• الجيل الثالث & وَرَاءَ (1980S-present):
  • سوبر دوبلكس: مدفوعًا بمتطلبات عدوانية في الخارج, الدرجات مع ارتفاع CR, شهر, و ن (على سبيل المثال, سبيكة 2507 - الولايات المتحدة S32750) تم تطويرها لمقاومة تآكل متفوقة (الخشب ≥40).
  • Duplex العجاف: لتقديم بدائل فعالة من حيث التكلفة لدرجات أوستنيكية, سبائك مع NI و MO السفلى ولكن متوازنة مع MN و N (على سبيل المثال, سبيكة 2304 - الولايات المتحدة S32304) ظهر, توفير قوة جيدة ومقاومة تآكل معتدلة.
  • مزدوجة فرط: يركز التنمية المستمرة على درجات العلم الأعلى للبيئات القاسية.

1.3 أهمية الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس

أهمية مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ (DSS) في الصناعة الحديثة كبيرة, ناتج عن مزيجها الفريد والمفيد للغاية من الخصائص:

• قوة متفوقة: عادةً ما توفر درجات الوجهين نقاط قوة العائد تقريبًا في ضعف الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (يحب 304/316). هذا يسمح بتقليل كبير للوزن في الهياكل والمكونات من خلال أقسام المواد الأرق.
• مقاومة ممتازة للتآكل: يظهر DSS مقاومة استثنائية لأشكال مختلفة من التآكل, بشكل خاص تصدع الإجهاد في كلوريد (CSCC)- وضع فشل شائع للوكيل الأوسنيسيين - ومقاومة ممتازة للتآكل وتآكل الشقوق, خاصة في درجات الموليبدينوم الحاملة و Duplex Super.
• صلابة ومحونة متوازنة: في حين لا تطابق أوستنيتيك في درجات حرارة مبردة, يوفر فولاؤه المزدوج توازنًا جيدًا من المتانة والليونة لمجموعة واسعة من درجات حرارة الخدمة.
• قابلية اللحام الجيدة: درجات دوبلكس الحديثة التي تسبق النيتروجين قابلة لحام بسهولة, يتم اتباع الإجراءات المناسبة للحفاظ على توازن المرحلة الحرجة.
• فعالية التكلفة (دورة الحياة): على الرغم من أن تكلفة المواد الأولية يمكن أن تكون أعلى من بعض الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي, القوة المتفوقة (السماح أقل المواد) وتعزيز مقاومة التآكل (مما يؤدي إلى عمر خدمة أطول وتقليل الصيانة) في كثير من الأحيان جعل مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ اختيار أكثر اقتصادا على مدى عمر المكون, خاصة في البيئات العدوانية.

هذه السمات مجتمعة تجعل مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ حل لا غنى عنه للتطبيقات الصعبة في قطاعات مثل النفط والغاز, المعالجة الكيميائية, اللب والورق, تحلية المياه, والهندسة البحرية, حيث قد تقصر المواد التقليدية في الأداء أو طول العمر.

2. تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس

مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ الدرجات ليست كيانًا واحد بل عائلة من السبائك.

يمكن تصنيفها بناءً على معايير مختلفة, الأكثر شيوعا محتوى سبائكهم (الذي يرتبط بمقاومة التآكل) أو استخدامهم المقصود.

2.1 التصنيف حسب نسبة التكوين / مقاومة التآكل (خشب)

هذه هي الطريقة الأكثر انتشارًا للتصنيف مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ, غالبًا ما يرتبط برقم مكافئ مقاومة الحفر (خشب).

يشير العليا العليا عمومًا إلى مقاومة أفضل لتآكل الحفر المترجمة.

الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج العجاف:

• خشب: عادة في نطاق 22-27.
• تعبير: يتميز بانخفاض محتوى النيكل والموليبدينوم مقارنة بدرجات الوجهين القياسيين. غالبًا ما تستخدم المنغنيز وزيادة النيتروجين لتحقيق الاستقرار الأوستينيت وتعزيز القوة.
• أمثلة: الولايات المتحدة S32101 (LDX 2101®), الولايات المتحدة S32304 (سبيكة 2304), الولايات المتحدة S82011.
• ملكيات: قدم مقاومة أفضل لتكسير التآكل من 304 لتر/316 لتر, مع مقاومة التآكل العامة في كثير من الأحيان قابلة للمقارنة مع 304L أو أفضل قليلاً. أكثر فعالية من حيث التكلفة بسبب انخفاض NI و MO.
• غاية: تم تصميمه كبديل فعال من حيث التكلفة لـ 300 سلسلة أوستنيكية في بيئات متآكلة بشكل معتدل حيث تكون قوة أعلى مفيدة.

الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي:

• خشب: عادة في نطاق 30-38 (غالباً >32 يستخدم كعتبة شائعة).
• تعبير: تحتوي على مستويات معتدلة من الكروم (21-23%), النيكل (4.5-6.5%), الموليبدينوم (2.5-3.5%), والنيتروجين.
• أمثلة: الولايات المتحدة S31803 / S32205 (سبيكة 2205) - هذا هو الدرجة المزدوجة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع وغالبًا ما تعتبر العمود الفقري.
• ملكيات: مزيج ممتاز من القوة العالية, صلابة جيدة, قابلية اللحام جيدة, ومقاومة جيدة جدا للحفر, تآكل شق, وتآكل الإجهاد الكلوريد. أفضل بكثير من 316L في العديد من الجوانب.
• غاية: دوبلكس للأغراض العامة لمجموعة واسعة من التطبيقات في بيئات متآكلة بشكل معتدل.

الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج:

• خشب: عادة ≥40.
• تعبير: مستويات أعلى من الكروم (24-27%), النيكل (6-8%), الموليبدينوم (3-5%), والنيتروجين (0.24-0.35%). قد يحتوي البعض على التنغستن (ث) أو النحاس (النحاس).
• أمثلة: الولايات المتحدة S32750 (سبيكة 2507), الولايات المتحدة S32760 (Zeron® 100), UNS S32550 (faerrali® 255).
• ملكيات: تقدم قوة فائقة ومقاومة تآكل رائعة, خاصة في بيئات تحتوي على كلوريد عدوانية للغاية مثل مياه البحر, ومقاومة الغاز الحامض (h₂s).
• غاية: بالنسبة للتطبيقات الشديدة التي تتطلبها الدرجات العليا أو الدرجات الأوستنية غير كافية, خاصة في النفط والغاز في الخارج, المعالجة الكيميائية, وتحلية المياه.

الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج المفرط (دوبلكس فائقة):

• خشب: عادة >45, بعض التعريفات تستخدم >48 أو حتى >50.
• تعبير: محتوى سبائك أعلى من Duplex Super, دفع حدود الكروم, الموليبدينوم, نتروجين, وأحيانًا التنغستن.
• أمثلة: الولايات المتحدة S32707, الولايات المتحدة S33207.
• ملكيات: مصمم لمقاومة التآكل الشديدة في البيئات الأكثر عدوانية.
• غاية: تطبيقات متخصصة حيث يلزم الحد الأقصى للأداء, غالبًا ما لا يزال قيد التطوير أو لمشاريع محددة للغاية. أقل توفرًا على نطاق واسع وأكثر تكلفة.

2.2 التصنيف عن طريق الاستخدام (أقل رسمية, غالبًا ما يتداخل مع فئات PREN)

في حين أن التصنيف القائم على Pren هو المهيمن, أحيانا مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ تتم مناقشة الأنواع من حيث برامج تشغيل التطبيقات الأولية الخاصة بهم:

فولاذ مقاوم للصدأ دوبلكس للهيكل:

• يشير هذا في كثير من الأحيان إلى درجات الطباعة المزدوجة العجلة أو الدوبلكس القياسية حيث تعتبر قوتها العالية من العائد ميزة أساسية, السماح بإنشاءات أخف وزنا.
• أمثلة: الدعم المعماري, الجسور, صهاريج التخزين.

مقاومة التآكل تستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس:

• هذا يشمل في المقام الأول دوبلكس قياسي, سوبر دوبلكس, ودرجات دوبلكس المفرطة المختارة لقدرتها على تحمل وسائل الإعلام المحددة التآكل.
• أمثلة: معدات المعالجة الكيميائية, المكونات البحرية, النباتات تحلية المياه.

الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس لدرجة حرارة منخفضة:

عادة ما يكون الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتيين أكثر ملاءمة للتطبيقات المبردة حقًا.

بعض الدرجات المزدوجة, خاصة درجات الوجهين القياسية مثل 2205, احتفظ بصلابة جيدة وصولاً إلى -50 درجة مئوية (-60° f) أو أقل قليلا.

هذا يجعلها مناسبة لبعض تطبيقات العمليات المبردة حيث ستكون الدرجات الفيريتية هشة للغاية.

إذا لم تكن الظروف المبردة متطرفة, قد تكون الدرجات الفيريتية أقوى من درجات أوستنيكية في هذا النطاق.

هذا التصنيف القائم على الاستخدام أكثر نوعية وغالبًا ما يعكس السبب الرئيسي الذي يتم اختيار فئة معينة من الوجهين من الوجهين للتطبيق.

3. قواعد تسمية من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج

تسمية وتعيين مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ تتابع الدرجات المعايير الوطنية والدولية المختلفة.

يعد فهم هذه الأنظمة أمرًا ضروريًا للمواصفات الدقيقة والمشتريات.

3.1 قواعد تسمية الصين الوطنية المعيار (غيغابايت)

الصينية (غيغابايت) غالبًا ما تستخدم المعايير نظامًا يجمع بين الحروف والأرقام التي تعكس التكوين أو الخصائص.

للدولة الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس, غالبًا ما تبدأ التسميات بـ "S" أو دمج أرقام تتعلق بأرقام غيرها.

مثال على درجة مماثلة لدرجة 2205: قد يتم تعيينه على أنه S22053 (التوافق مع UNS S32205) أو درجة GB محددة مثل 00Cr22Ni5Mo3N.

00CR22NI5MO3N انهيار (تقريبي):

• 00: يشير إلى محتوى الكربون المنخفض للغاية.
• CR22: ~ 22 ٪ الكروم.
• Na5: ~ 5 ٪ نيكل.
• Mo3: ~ 3 ٪ molybdenum.
• ن: يحتوي على النيتروجين.

من المهم استشارة معيار GB المحدد (على سبيل المثال, GB/T. 20878 لبارات الفولاذ المقاوم للصدأ, GB/T. 12771 لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة) للحصول على تسميات دقيقة.

3.2 قواعد تسمية المعيار الأمريكي (ASTM/ASME)

النظام الدولي الأكثر شهرة على نطاق واسع لتعيين الفولاذ المقاوم للصدأ, مشتمل مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ, هو نظام الترقيم الموحد (نحن).

نظام الولايات المتحدة: عادة ما يتم تعيين الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس ببادئة "S" تليها خمسة أرقام.

• يشير "S" إلى الفولاذ المقاوم للصدأ (أو فولاذ مقاوم للحرارة والتهاب).
• الأرقام في كثير من الأحيان, ولكن ليس دائما, أعط بعض التلميح حول التكوين, على الرغم من أن هذه ليست قاعدة صارمة.
• أمثلة:
  • الولايات المتحدة S31803 (تعيين أقدم ل 2205)
  • الولايات المتحدة S32205 (تسمية مشتركة ل 2205, مع التحكم في التكوين أكثر تشددًا من S31803)
  • الولايات المتحدة S32304 (ل Duplex العجاف 2304)
  • الولايات المتحدة S32750 (ل Duplex سوبر 2507)
  • الولايات المتحدة S32760 (للحصول على درجة فائقة الوجه الفائقة)

معايير ASTM و ASME (على سبيل المثال, ASTM A240 للوحة, ملزمة, وقطاع; ASTM A789/A790 للأنابيب الملحومة واللحام) سوف تشير إلى هذه الأرقام غير.

أسماء تجارية مشتركة (مثل "2205" ، "2507" ، "LDX 2101®®,"Zeron® 100") تستخدم أيضًا على نطاق واسع في الصناعة ، لكن الرقم UNS هو المواصفات النهائية.

3.3 قواعد تسمية المعيار الأوروبي (في)

المعايير الأوروبية (في), مثل en 10088 (فولاذ مقاوم للصدأ), استخدم نظامًا من التسميات العددية وتسميات الأسماء.

التعيين العددي (رقم الصلب): تنسيق مثل 1.xxxx.

• 1. يشير إلى الصلب.
• غالبًا ما يشير الرقم التالي إلى مجموعة السبائك الرئيسية (على سبيل المثال, 4 للدولة غير القابل للصدأ).
• الأرقام التالية متتابعة أو مشفرة.
• أمثلة:
  • 1.4462 (للدرجة المزدوجة المكافئة لـ UNS S32205 / 2205)
  • 1.4362 (لدرجة دوبلكس العجاف المكافئة لـ UNS S32304 / 2304)
  • 1.4410 (لدرجة دوبلكس سوبر تعادل UNS S32750 / 2507)
  • 1.4501 (للحصول على درجة فائقة الوجه الفائقة, على غرار UNS S32760)

تسمية الاسم (اسم الصلب):

تنسيق عادة ما يبدأ بـ "X" متبوعًا بأرقام تشير إلى محتوى الكربون, ثم الرموز والأرقام لعناصر صناعة السبائك الرئيسية.

• X يشير إلى سبيكة الصلب (محتوى سبيكة عالية).
• الرقم التالي x مقسوما على 100 يعطي محتوى الكربون الاسمي (على سبيل المثال, x2 يعني ~ 0.02 ٪ ج).
• الرموز الكيميائية تليها أرقام تشير إلى نسبةها.
• مثال ل 1.4462 (2205): x2crminnan22-5-3
  • X2: محتوى الكربون ≤ 0.03% (الهدف ~ 0.02 ٪).
  • كرنيمون: عناصر السبائك الرئيسية الكروم, النيكل, الموليبدينوم, نتروجين.
  • 22-5-3: النسب المئوية الاسمية لـ CR (~ 22 ٪), في (~ 5 ٪), شهر (~ 3 ٪). النيتروجين ضمنيًا من خلال "N" ولكن نسبةها ليست دائمًا في الجزء العلوي.

3.4 قواعد تسمية المعيار الياباني (هو)

المعايير الصناعية اليابانية (هو) لديهم أيضًا نظام خاص بهم لتعيين الفولاذ المقاوم للصدأ.

• غالبًا ما تبدأ تسميات JIS للفولاذ المقاوم للصدأ بـ "SUS" (استخدام الصلب غير القابل للصدأ).
• بعد "سوس,"قد تكون هناك أرقام مشابهة لدرجات AISI للوكيل الأوستنيتي (على سبيل المثال, SUS304, SUS316) أو تسميات محددة لأنواع أخرى.
• ل مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ, غالبًا ما يتبنى JIS أو يتوافق عن كثب مع أرقام UNS أو لديها تسميات SUS محددة.
  • مثال على درجة مماثلة لدرجة 2205: SUS329J3L (التصنيف الأقدم) أو قد تشير إلى لها S32205 (تبنينا).
  • مثال للحصول على درجة دوبلكس فائقة مماثلة 2507: SUS329J4L (التصنيف الأقدم) أو قد تشير إلى لها S32750.
    غالبًا ما يشير "L" إلى انخفاض الكربون. يمكن أن تشير "J" إلى تعديل أو معيار ياباني خاص.

يعد فهم هذه الاتفاقيات المختلفة للتسمية أمرًا حيويًا عند التعامل مع المشاريع الدولية, مصادر المواد على مستوى العالم, أو تفسير المواصفات من أصول مختلفة.

غالبًا ما يكون نظام UNS هو النقطة المرجعية الأكثر عالمية.

4. مقارنة المعايير الدولية للفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس

بينما يوفر نظام UNS لغة مشتركة, متطلبات خاصية محددة, إجراءات الاختبار, وظروف التسليم ل مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ المنتجات مفصلة في مختلف المعايير الدولية والوطنية.

عند تحديد أو شراء دوبلكس, من الضروري الإشارة إلى معيار نموذج المنتج ذي الصلة (على سبيل المثال, للوحة, ماسورة, حاجِز).

عند تحديد مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ, يوضح بوضوح الرقم غير المطلوب ومعايير نموذج المنتج ذات الصلة (على سبيل المثال, "الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج UNS S32205 وفقًا لـ ASTM A240") هو أفضل الممارسات لتجنب الغموض.

5. تحليل درجات الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة الشائعة

عديد مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ الدرجات بارزة في الاستخدام الصناعي, كل ما يقدم توازنًا متميزًا من العقارات والتكلفة. يعد فهم ميزاتهم الرئيسية أمرًا بالغ الأهمية للاختيار السليم.

• سبيكة 2205 (الولايات المتحدة S31803 / S32205): العمود الفقري
  • يكتب: دوبلكس القياسية (الخشب ~ 35-36).
  • الميزات الرئيسية: توازن ممتاز بين القوة العالية (تقريبا. ضعف ذلك من 316L), مقاومة جيدة جدا للحفر, تآكل شق, وتآكل الإجهاد الكلوريد (CSCC). قابلية اللحام الجيدة.
  • الاستخدامات النموذجية: يستخدم على نطاق واسع في الزيت & غاز, المعالجة الكيميائية, لب & ورق, والتطبيقات الهيكلية.
• سبيكة 2304 (الولايات المتحدة S32304): خيار العجاف
  • يكتب: Duplex العجاف (الخشب ~ 25-26).
  • الميزات الرئيسية: قوة أعلى من 304L/316L, مقاومة جيدة CSCC. مقاومة التآكل بشكل عام قابلة للمقارنة مع 304L, ولكن مع الفوائد الهيكلية للدوبلكس. فعال من حيث التكلفة بسبب انخفاض NI و MO.
  • الاستخدامات النموذجية: خزانات التخزين, المكونات الهيكلية, أنظمة الماء الساخن; بديل لـ 300 سلسلة من الفئة الأوستنية في بيئات متآكلة بشكل معتدل.
• سبيكة 2507 (الولايات المتحدة S32750): الفنان السوبر
  • يكتب: سوبر دوبلكس (الخشب ≥42.5).
  • الميزات الرئيسية: قوة عالية جدا ومقاومة التآكل المتميزة, خاصة في بيئات الكلوريد العدوانية (على سبيل المثال, مياه البحر). مقاومة ممتازة ومقاومة CSCC.
  • الاستخدامات النموذجية: طلبات مطالبة في الخارج زيت & صناعة الغاز, النباتات تحلية المياه, المعالجة الكيميائية مع وسائل الإعلام الشديدة التآكل.

ملاحظة مهمة على المقارنات الأوستنيتية عالية الأداء:

من الأهمية بمكان التمييز بين الدرجات المزدوجة عن الفولاذ المقاوم المقاوم للصدأ, التي يتم النظر فيها أحيانًا في تطبيقات مماثلة ولكن لديها هياكل مجهرية مختلفة وأرصدة الممتلكات:

• 254SMO® (الولايات المتحدة S31254 / في 1.4547): سوبر أوستنيتي, لا دوبلكس
  • الميزات الرئيسية: الخشب ~ 42-45. مقاومة التآكل الممتازة للحفر/الشقوق (يمكن مقارنتها بـ Super Duplex), قابلية التشكيل الفائقة والصلابة المبردة النموذجية للوكيل الأوستنيتي. قوة العائد المنخفضة من دوبلكس سوبر.
  • الاستخدامات النموذجية: أنظمة مياه البحر, اللب/تبييض الورق, المعالجة الكيميائية; غالبًا ما يكون بديلًا لـ Super Duplex حيث يكون التشكيل العالي مفيدًا.
• 1.4435 (AISI 316L تعديل): عالي النقاء الأوستنيتي, لا دوبلكس
  • الميزات الرئيسية: الخشب ~ 28-31. مقاومة التآكل المحسنة على المعيار 316L, فريت منخفض جدا, غالبًا ما يتم إنتاجه لجودة الانتهاء من السطح العالي.
  • الاستخدامات النموذجية: الصيدلانية, التكنولوجيا الحيوية, وتطبيقات الأغذية/المشروبات عالية النقاء التي تتطلب قابلية للتنظيف ومقاومة التآكل الممتازة.

تبرز هذه النظرة العامة الموجزة الخصائص الأساسية ومجاري التطبيق من هذه المفتاح مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ الدرجات والبدائل الأوستنية عالية الأداء ذات الصلة.

للمواصفات التفصيلية, استشر دائمًا أوراق بيانات المواد.

المقارنة السريعة لدرجات الفولاذ المقاوم للصدأ الذراعين و ustenitic

(عوامل التكلفة تقريبية للغاية وتعتمد على السوق للغاية).

يوضح هذا التحليل التقدم في الخصائص (وغالبا ما تكلف) عندما ينتقل المرء من العجاف إلى القياسية إلى درجات فاكهة فائقة الوجهين, ويسلط الضوء أيضًا على كيفية تناسب درجات أوستنيكية عالية الأداء مثل 254SMO® في المشهد.

6. مناطق التطبيق من الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس

مزيج فريد من القوة العالية, مقاومة ممتازة للتآكل (خاصة ضد الكلوريد و CSCC), ويجعل المتانة المعقولة مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ مادة مفضلة في عدد متزايد من الصناعات الصعبة:

صناعة النفط والغاز (المنبع, منتصف الطريق, المصب):

• المنصات الخارجية: أنظمة الأنابيب, المكونات الهيكلية, فواصل, أجهزة التنظيف, مبادلات حرارية (سوبر دوبلكس مثل 2507 أو S32760 شائعة).
• معدات تحت سطح البحر: خطوط التدفق, السرة, مشعبات, أشجار عيد الميلاد.
• المعالجة البرية: خطوط الأنابيب للغاز الحامض (تحتوي على), معدات التكرير.
• محطات الغاز الطبيعي المسال: مكونات خزان التخزين, الأنابيب.

صناعة المعالجة الكيميائية (CPI):

• الدبابات والسفن: لتخزين ومعالجة المواد الكيميائية التآكل, الأحماض, والكلوريد.
• أنظمة الأنابيب: نقل السوائل العدوانية.
• المبادلات الحرارية, المفاعلات, وأعمدة التقطير.
• (الدرجات: 2205, 2507, وغيرها من المزدوجة المتخصصة/الفاكهة الفاكسة اعتمادًا على شدة الكيميائية).

صناعة اللب والورق:

• الهضم, معدات مصنع التبييض, غلايات استرداد الخمور الأسود.
• (الدرجات: 2205, مثل دقة مثل 2304 أو LDX 2101® لأجزاء أقل عدوانية).

النباتات تحلية المياه:

• الأنابيب ذات الضغط العالي والمضخات في التناضح العكسي (رو) الأنظمة.
• المبخرون في فلاش متعدد المراحل (منظمة أطباء بلا حدود) والتقطير متعدد الآثار (مع) الوحدات.
• (الدرجات: سوبر دوبلكس مثل 2507 تستخدم على نطاق واسع بسبب ارتفاع مياه البحر الكلوريد).

صناعة البحرية وبناء السفن:

• مهاوي, رودرز, المراوح.
• أنظمة تبريد مياه البحر.
• خزانات البضائع للحركات الكيميائية.
• أسس توربينات الرياح البحرية والهياكل.

معالجة المياه والمياه العادمة:

• مضخات, الصمامات, الأنابيب في بيئات المياه المسببة للتآكل.
• معدات معالجة الحمأة.

معالجة التعدين والمعادن:

• معدات التعامل.
• دبابات ترشيح.

بنيان, مبنى, والبناء:

• المكونات الهيكلية: الجسور (المشاة والطريق), واجهات البناء, الجمالون السقف, دعم الحزم حيث تكون هناك حاجة إلى مقاومة عالية القوة والتآكل (Duplex العجاف و Duplex القياسية).
• هياكل وتجهيزات حمام السباحة: مقاومة للمياه المكلورة.
• الهياكل الساحلية: الدرابزين, يدعم.

صناعة الأغذية والمشروبات:

• خزانات التخزين, الأنابيب, ومعدات المعالجة حيث أعلى قوة أو مقاومة تآكل محددة بعد ذلك 304/316 مطلوب (على سبيل المثال, التعامل مع محلول ملحي, بعض المنتجات الغذائية الحمضية). (Duplex العجاف في كثير من الأحيان مناسبة).

معدات التحكم في التلوث:

• تخلص من غاز المداخن (FGD) الأنظمة: أجهزة التنظيف, مجاري مجاري, والمداخن المعرضة لغازات المداخن الحمضية والكلوريد.

اختيار محدد مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ درجة (نحيف, معيار, أو سوبر) يعتمد على شدة البيئة المسببة للتآكل, القوة الميكانيكية المطلوبة, ظروف درجة الحرارة, والاعتبارات الاقتصادية.

7. مزايا وتحديات الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس

مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ (DSS) يقدم فوائد مقنعة ولكنه يتطلب دراسة متأنية لخصائصها المحددة.

المزايا الرئيسية:

• قوة متفوقة: تضاعف قوة العائد تقريبًا, تمكين تصميمات أخف.
• مقاومة ممتازة للتآكل: خاصة ضد تكسير تآكل إجهاد كلوريد (CSCC), الحفر, وتآكل شق (درجات برين عالية).
• قابلية اللحام الجيدة & صلابة: مع الإجراءات المناسبة, يقدم DSS أداءً جيدًا في هذه المناطق.
• تكلفة دورة الحياة المواتية: يمكن أن تعوض مقاومة القوة المرتفعة والتآكل تكاليف المواد الأولية المرتفعة من خلال طول العمر وتقليل الصيانة.

التحديات الرئيسية & القيود:

• حساسية درجة الحرارة: ليست مثالية لخدمة درجات الحرارة الطويلة (فوق ~ 300-350 درجة مئوية بسبب خطر التحضير) أو التطبيقات المبردة الحقيقية.
• المزيد من التصنيع: بالقطع, تشكيل, ويتطلب اللحام المزيد من التقنيات والضوابط المتخصصة مقارنة مع الفولاذ الأوستنيتي القياسي بسبب ارتفاع القوة والمعادن الفريدة.
• التكلفة الأولية الأعلى: بسبب عناصر صناعة السبائك الهامة (كر, في, شهر, ن).
• خطر حدوث مراحل ضارة: يمكن أن يؤدي المعالجة الحرارية غير الصحيحة أو اللحام إلى الحضور.

تطبيق ناجح مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ ينطوي على الاستفادة من نقاط قوتها مع التخفيف من هذه التحديات من خلال التصميم المناسب, اختيار المواد, وممارسات التصنيع.

8. التعليمات: دوبلكس ستانلس ستيل

س 1: ما الذي يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس "دوبلكس"?

أ: بنية مجهرية ثنائية الطور, تحتوي على أجزاء متساوية تقريبًا من الأوستينيت والفريت, يعطيها خصائص فريدة.

Q2: هو دوبلكس أقوى من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (على سبيل المثال, 304/316)?

أ: نعم, عادة ما يكون للفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين حوالي ضعف قوة العائد من الدرجات الأوستنية المشتركة مثل 304L أو 316L.

س 3: ما هو pren ولماذا هو مهم لدرجات الوجهين?

أ: خشب (رقم ما يعادل مقاومة الحفر) تقدر مقاومة تأليف التآكل على أساس CR, شهر, و N المحتوى. يشير العصر العالي إلى مقاومة أفضل, حاسم لاختيار الدرجات للخدمة المسببة للتآكل.

س 4: كلها مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسي?

أ: نعم. وجود مرحلة الفريت يجعلها مغناطيسية بطبيعتها, على عكس الفولاذ المقاوم للصدأ الصلب الكامل.

س 5: يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس في درجات حرارة عالية?

أ: درجات الوجهين لها قيود. استخدام طويل أعلاه ~ 300-350 درجة مئوية (570-660° f) يمكن أن يؤدي إلى احتضان هطول الأمطار الضارة. سبائك أوستنيكية أو متخصصة أفضل لخدمة درجات الحرارة العالية.

س 6: ما هي الميزة الرئيسية لـ Super Duplex (على سبيل المثال, 2507) على دوبلكس القياسية (على سبيل المثال, 2205)?

أ: درجات سوبر دوبلكس (يحب 2507) تقديم مقاومة تآكل متفوقة بشكل كبير (لا سيما إلى التآكل والتآكل في بيئات كلوريد القاسية) وقوة أعلى بسبب زيادة الكروم, الموليبدينوم, ومحتوى النيتروجين.

س 7: ما هي الفولاذ المقاوم للصدأ "Duplex"?

أ: هذه درجات أكثر فعالية من حيث التكلفة (على سبيل المثال, 2304, LDX 2101®) مع انخفاض النيكل والموليبدينوم. يستخدمون المنغنيز والنيتروجين للهيكل والقوة, تقديم قوة أفضل ومقاومة CSCC من 304L/316L لبيئات التآكل المعتدلة.

Q8: هل يحتاج الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج إلى التخميل بعد التصنيع?

أ: يشكل طبقة سلبية بشكل طبيعي. عادة ما يكون التنظيف الشامل بعد التصنيع كافيًا. قد يتم تحديد التخميل الكيميائي الرسمي للتطبيقات الحرجة أو بعد تلوث كبير السطح لضمان مقاومة التآكل المثلى.

9. ملخص

مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ (DSS) يقف كفئة متطورة من المواد, سد الفجوة الفريدة بين الفولاذ المقاوم المقاوم للصدأ الفيريريتي.

البنية المجهرية ذات المرحلة المزدوجة, مزيج متوازن من الفريت وأوستنيت, يقدم مجموعة استثنائية من القوة الميكانيكية العالية, مقاومة التآكل المتميزة - وخاصة ضد تصدع إجهاد كلوريد (CSCC) والتأثير الموضعي - وقابلية اللحام الجيدة.

تتطور من المفاهيم المبكرة إلى العجاف الحديثة, معيار (على سبيل المثال, سبيكة 2205), ممتاز (على سبيل المثال, سبيكة 2507), وحتى المتغيرات الفاكسة, تلبي هذه السبائك باستمرار متطلبات الصناعات الحرجة مثل النفط والغاز, المعالجة الكيميائية, والهندسة البحرية.

يعتمد الاستخدام الفعال على فهم تصنيفات DSS (في كثير من الأحيان بقيمة pren), اتفاقيات التسمية الدولية, والسمات المحددة للدرجات المشتركة.

مع تقديم مزايا كبيرة في أداء القوة والتآكل, يقدم DSS أيضًا تحديات مثل القيود ذات درجة الحرارة العالية وإجراءات التصنيع الأكثر تطلبًا مقارنةً بصفوف أوستنيكية أبسط.

لذلك, تقييم شامل لظروف الخدمة, المتطلبات الميكانيكية, قدرات التصنيع, وتكاليف دورة الحياة ضرورية لاختيار المواد المثلى.

في جوهر, مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ يوفر مجموعة قوية من الحلول للمطالبة بالتحديات الهندسية, تعزز دوره كدائم, عالي الأداء, وغالبًا ما يكون اختيار سليم اقتصاديًا في عالم المواد المتقدمة.