قوانین نامگذاری فولاد ضد زنگ دوبلکس و نمرات مشترک

فولاد ضد زنگ دوبلکس یک فولاد ضد زنگ با هر دو مرحله آستنیت و فریت است.

به دلیل مقاومت بالا و مقاومت در برابر خوردگی عالی (به خصوص مقاومت در برابر خوردگی استرس یون کلرید), از آن به طور گسترده در صنعت شیمیایی استفاده می شود, مهندسی دریایی, مخازن تحت فشار, ساخت و ساز پل و سایر مزارع.

نمرات مشترک مانند 2205, 2304, 1.4462, S32205, و غیره, قوانین نامگذاری آنها شامل منطق ترکیب مواد است, سطح عملکرد و سیستم استاندارد.

در این مقاله به طور سیستماتیک روش نامگذاری فولاد ضد زنگ دوبلکس از جنبه های طبقه بندی تجزیه و تحلیل خواهد شد, قوانین نامگذاری, مقایسه استاندارد بین المللی و تجزیه و تحلیل درجه معمولی.

1. مقدمه

تلاش برای موادی که می توانند در برابر محیط های تهاجمی به طور فزاینده ای مقاومت کنند در حالی که یکپارچگی ساختاری و زنده ماندن اقتصادی را ارائه می دهند ، منجر به پیشرفت های قابل توجهی در متالورژی شده است.

در میان اینها, فولاد ضد زنگ دوبلکس نشان دهنده یک جهش قابل توجه به جلو است, ارائه ترکیبی از هم افزایی از خواص که اغلب از فولادهای ضد زنگ تک فاز سنتی فراتر می رود.

1.1 تعریف فولاد ضد زنگ دوبلکس

فولاد ضد زنگ دوبلکس (DSS) خانواده ای از فولادهای ضد زنگ است که با یک ریزساختار دو فاز متشکل از نسبت تقریباً مساوی از آستنیت مشخص می شود (شبکه مکعب صورت محور) و فریت (شبکه مکعب بدن محور).

به طور معمول, این تعادل در یک 50/50 نسبت فریت/آستنیت پس از بازپرداخت محلول و خاموش کردن, اگرچه دامنه های عملی می توانند متفاوت باشند (به عنوان مثال, 40-60% از هر مرحله).

این ساختار فاز دوگانه از طریق کنترل دقیق ترکیب شیمیایی حاصل می شود, در درجه اول با کروم بالا (به طور معمول 19-32%), نیکل متوسط (به طور معمول 3-8%), و اغلب موارد اضافی مولیبدن (تا 7.5%) نیتروژن (تا 0.4%).

عناصر دیگری مانند منگنز, مس, سیلیکون, و تنگستن نیز می تواند برای تنظیم دقیق خواص خاص وجود داشته باشد.

ریزساختار منحصر به فرد از فولاد ضد زنگ دوبلکس کلید اصلی خاصیت مقاومت در برابر مکانیکی و خوردگی در مقایسه با آستنیتی معمولی است (به عنوان مثال, 304 فولاد ضد زنگ, 316) یا فری (به عنوان مثال, 430) فولادهای ضد زنگ.

1.2 تاریخچه مختصری از فولاد ضد زنگ دوبلکس

توسعه فولاد ضد زنگ دوبلکس (DSS) یک سفر تکاملی نزدیک به یک قرن بوده است:

• مفاهیم اولیه (1930حرف): نمرات دوبلکس آزمایشی اولیه پدیدار شد, در درجه اول به عنوان ریخته گری, با هدف ترکیب قدرت فری با برخی از مزایای آستنیتی, اما با مشکلات جوشکاری و آغوش روبرو شد.
• نسل اول (پس از جنگ جهانی دوم-1960): این آلیاژها, با کربن بالاتر و نیتروژن عمدی, به دلیل خاصیت جوش و سختی های جوش ضعیف ، برنامه های محدودی داشت.
• پیشرفت نسل دوم (1970S-1980s): افزودن عمدی از نیتروژن انقلابی DSS. نیتروژن آستنیت را تثبیت کرد, قدرت بهبود یافته, مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته, و انتقادی, جوشکاری بهبود یافته. در این دوره شاهد ظهور نمرات مانند آلیاژ 2205 (ایالات متحده S31803/S32205), که به کارگاه صنعت تبدیل شد.
• نسل سوم & فراز (1980پیش بینی):
  • دوتایی فوق العاده: رانده شده توسط خواسته های تهاجمی دریایی, نمرات با CR بالاتر, مو, و n (به عنوان مثال, آلیاژ 2507 - ایالات متحده S32750) برای مقاومت در برابر خوردگی برتر توسعه داده شد (چوب 40).
  • دوپلکس لاغر: برای ارائه گزینه های مقرون به صرفه برای نمرات آستنیتی, آلیاژها با NI و MO پایین اما متعادل با MN و N (به عنوان مثال, آلیاژ 2304 - S32304 ایالات متحده) پدیدار, استحکام خوب و مقاومت در برابر خوردگی متوسط.
  • دوتایی: توسعه مداوم بر نمرات آلیاژ حتی بالاتر برای محیط های شدید متمرکز است.

1.3 اهمیت فولاد ضد زنگ دوبلکس

اهمیت فولاد ضد زنگ دوبلکس (DSS) در صنعت مدرن قابل توجه است, ناشی از ترکیب منحصر به فرد و بسیار سودمند آن از خواص:

• قدرت برتر: نمرات دوبلکس به طور معمول نقاط قوت عملکرد تقریباً دو برابر فولادهای ضد زنگ آستنیتی مشترک را ارائه می دهد (مانند 304/316). این امر باعث کاهش قابل توجه وزن در سازه ها و اجزای از طریق بخش های نازک تر می شود.
• مقاومت در برابر خوردگی عالی: DSS مقاومت استثنایی در برابر اشکال مختلف خوردگی نشان می دهد, به ویژه ترک خوردگی استرس کلرید (CSCC)- یک حالت خرابی مشترک برای آستنیتیک ها - و مقاومت عالی در برابر گودال و خوردگی Crevice, به خصوص در نمرات مولیبدن و فوق العاده دوبلکس.
• چقرمگی و انعطاف پذیری متعادل: در حالی که مطابق با آستنیتیک ها در دمای کرایوژنیک نیست, فولادهای دوبلکس تعادل خوبی از چقرمگی و انعطاف پذیری برای طیف گسترده ای از دمای خدمات ارائه می دهند.
• جوش پذیری خوب: نمرات دوتایی مدرن نیتروژن به راحتی قابل جوش است, روشهای مناسب برای حفظ تعادل فاز بحرانی آنها دنبال می شود.
• مقرون به صرفه بودن (چرخه حیات): اگرچه هزینه مواد اولیه می تواند بالاتر از برخی از فولادهای ضد زنگ معمولی باشد, قدرت برتر (اجازه دادن به مواد کمتری) و مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته است (منجر به عمر طولانی تر و کاهش نگهداری) غالباً درست کنید فولاد ضد زنگ دوبلکس یک انتخاب اقتصادی تر در طول عمر این مؤلفه, به ویژه در محیط های تهاجمی.

این ویژگی های ترکیبی ایجاد می کنند فولاد ضد زنگ دوبلکس یک راه حل ضروری برای درخواست برنامه ها در بخش هایی مانند نفت و گاز, پردازش شیمیایی, کاغذ و کاغذ, تخلیه, و مهندسی دریایی, جایی که مواد معمولی ممکن است از نظر عملکرد یا ماندگاری کم شود.

2. طبقه بندی فولاد ضد زنگ دوبلکس

فولاد ضد زنگ دوبلکس نمرات یک موجود واحد نیستند بلکه یک خانواده آلیاژ هستند.

آنها را می توان بر اساس معیارهای مختلف طبقه بندی کرد, معمولاً محتوای آلیاژ آنها (که با مقاومت در برابر خوردگی ارتباط دارد) یا استفاده مورد نظر آنها.

2.1 طبقه بندی با نسبت ترکیب / مقاومت در برابر خوردگی (چوب)

این شایع ترین روش طبقه بندی است فولاد ضد زنگ دوبلکس, غالباً با شماره معادل مقاومت در برابر گودال آنها مرتبط است (چوب).

یک pren بالاتر به طور کلی مقاومت بهتری در برابر خوردگی گودال موضعی نشان می دهد.

فولاد ضد زنگ دوبلکس لاغر:

• چوب: به طور معمول در محدوده 22-27.
• ترکیب: با محتوای نیکل و مولیبدن پایین در مقایسه با نمرات استاندارد دوبلکس مشخص می شود. اغلب از منگنز و افزایش نیتروژن برای تثبیت آستنیت و تقویت قدرت استفاده می کنید.
• نمونه: ایالات متحده S32101 (LDX 2101®), S32304 ایالات متحده (آلیاژ 2304), ایالات متحده S82011.
• خواص: مقاومت بهتر و مقاومت در برابر خوردگی استرس را نسبت به نمرات آستنیتی 304L/316L ارائه دهید, با مقاومت در برابر خوردگی عمومی که اغلب با 304L قابل مقایسه یا کمی بهتر است. مقرون به صرفه تر به دلیل پایین آمدن NI و MO.
• هدف: طراحی شده به عنوان یک جایگزین مقرون به صرفه برای آستنیتیک های سری 300 در محیط های نسبتاً خورنده که در آن قدرت بالاتر مفید است.

فولاد ضد زنگ دوتایی استاندارد:

• چوب: به طور معمول در محدوده 30-38 (بارها >32 به عنوان یک آستانه مشترک استفاده می شود).
• ترکیب: حاوی سطح متوسط ​​کروم است (21-23%), نیکل (4.5-6.5%), مولیبدن (2.5-3.5%), نیتروژن.
• نمونه: S31803 ایالات متحده / S32205 (آلیاژ 2205) - این پرکاربردترین درجه دوبلکس است و اغلب به عنوان اسب کار در نظر گرفته می شود.
• خواص: ترکیب عالی از استحکام بالا, سختی, جوش پذیری خوب, و مقاومت بسیار خوبی در برابر گودال, خوردگی, و ترک خوردگی استرس کلرید. به طور قابل توجهی بهتر از 316L در بسیاری از جنبه ها.
• هدف: دوبلکس با هدف کلی برای طیف گسترده ای از برنامه ها در محیط های متوسط ​​تا بسیار خورنده.

فولاد ضد زنگ فوق العاده دوتایی:

• چوب: به طور معمول ≥ 40.
• ترکیب: سطح بالاتر کروم (24-27%), نیکل (6-8%), مولیبدن (3-5%), نیتروژن (0.24-0.35%). برخی ممکن است حاوی تنگستن باشند (حرف) یا مس (مس).
• نمونه: ایالات متحده S32750 (آلیاژ 2507), S32760 ایالات متحده (Zeron® 100), UNS S32550 (فارولی® 255).
• خواص: قدرت برتر و مقاومت در برابر خوردگی برجسته را ارائه دهید, به خصوص در محیط های بسیار پرخاشگرانه کلرید مانند آب دریا, و مقاومت در برابر گاز ترش (باسله).
• هدف: برای برنامه های بسیار خواستار که در آن نمرات استاندارد دوبلکس یا آستنیتی کافی نیست, به خصوص در نفت و گاز دریایی, پردازش شیمیایی, و آب شیرین کن.

فولاد ضد زنگ دوتایی بیش از حد (دوتایی فوق العاده):

• چوب: به طور معمول >45, برخی از تعاریف استفاده می کنند >48 یا حتی >50.
• ترکیب: حتی محتوای آلیاژ بالاتر از Super Duplex, فشار محدودیت های کروم, مولیبدن, نیتروژن, و گاهی اوقات تنگستن.
• نمونه: S32707 ایالات متحده, ایالات متحده S33207.
• خواص: برای مقاومت در برابر خوردگی شدید در تهاجمی ترین محیط ها طراحی شده است.
• هدف: برنامه های طاقچه ای که حداکثر عملکرد لازم است, اغلب هنوز در دست توسعه یا برای پروژه های بسیار خاص است. کمتر در دسترس و گرانتر.

2.2 طبقه بندی با استفاده (کمتر رسمی, اغلب با دسته های pren همپوشانی دارد)

در حالی که طبقه بندی مبتنی بر pren حاکم است, گاهی فولاد ضد زنگ دوبلکس انواع از نظر رانندگان برنامه اصلی آنها مورد بحث قرار می گیرد:

فولاد ضد زنگ دوتایی برای ساختار:

• این اغلب به نمرات دوبلکس لاغر یا استاندارد دوبلکس اشاره دارد که در آن قدرت عملکرد بالای آنها یک مزیت مهم است, اجازه ساخت و سازهای سبک تر.
• نمونه: پشتیبانی های معماری, پل ها, مخازن ذخیره سازی.

مقاومت در برابر خوردگی از فولاد ضد زنگ دوبلکس استفاده شده است:

• این در درجه اول شامل دوبلکس استاندارد است, دوتایی فوق العاده, و نمرات Hyper Duplex برای توانایی آنها برای مقاومت در برابر رسانه های خورنده خاص انتخاب شده است.
• نمونه: تجهیزات پردازش شیمیایی, اجزای دریایی, گیاهان نمک زدایی.

فولاد ضد زنگ دوتایی برای دمای پایین:

فولادهای ضد زنگ آستنیتی به طور کلی برای کاربردهای واقعاً کرایوژنیک مناسب تر هستند.

برخی از نمرات دوبلکس, به خصوص نمرات دوبلکس استاندارد مانند 2205, سختی خوبی را تا -50 درجه سانتیگراد حفظ کنید (-60° F) یا کمی پایین تر.

این باعث می شود آنها برای برخی از برنامه های فرآیند کرایوژنیک که در آن نمرات فریتیک بسیار شکننده است ، مناسب باشد.

اگر شرایط کرایوژن شدید نباشد, نمرات فریتیک ممکن است در این محدوده از نمرات آستنیتیک قوی تر باشد.

این طبقه بندی مبتنی بر استفاده کیفی تر است و اغلب نشان دهنده دلیل اصلی یک دسته خاص از دوبلکس برای یک برنامه است.

3. نامگذاری قوانین فولاد ضد زنگ دوبلکس

نامگذاری و تعیین فولاد ضد زنگ دوبلکس نمرات از استانداردهای مختلف ملی و بین المللی پیروی می کنند.

درک این سیستم ها برای مشخصات و تهیه دقیق بسیار مهم است.

3.1 نامگذاری قوانین استاندارد ملی چین (GB)

چینی (GB) استانداردها غالباً از سیستمی استفاده می کنند که ترکیب حروف و اعدادی را که منعکس کننده ترکیب یا خصوصیات است.

برای فولادهای ضد زنگ دوبلکس, نامگذاری ها اغلب با "S" شروع می شوند یا ارقام مربوط به شماره های UNS خود را درج می کنند.

مثال برای نمره ای شبیه به 2205: ممکن است به عنوان تعیین شود S22053 (تراز کردن با UNS S32205) یا یک درجه GB خاص مانند 00cr2ni5mo3n.

00شکست cr22ni5mo3n (تقریبی):

• 00: میزان کربن بسیار کم را نشان می دهد.
• CR22: 22 ٪ کروم.
• NA5: 5 ٪ نیکل.
• mo3: 3 ٪ molybdenum.
• حرف: حاوی نیتروژن است.

مشورت با استاندارد GB خاص مهم است (به عنوان مثال, GB/T 20878 برای میله های استیل ضد زنگ, GB/T 12771 برای لوله های استیل ضد زنگ جوش داده شده) برای تعیین دقیق.

3.2 نامگذاری قوانین استاندارد آمریکایی (ASTM/ASME)

شناخته شده ترین سیستم بین المللی برای تعیین فولادهای ضد زنگ, از جمله فولاد ضد زنگ دوبلکس, آیا سیستم شماره گذاری یکپارچه است (ما).

سیستم ایالات متحده: فولادهای ضد زنگ دوبلکس به طور معمول با پیشوند "S" و به دنبال آن پنج رقم تعیین می شوند.

• "S" فولاد ضد زنگ را نشان می دهد (یا فولادهای مقاوم در برابر گرما و خوردگی).
• رقم ها اغلب, اما نه همیشه, در مورد این ترکیب اشاره ای کنید, اگرچه این یک قانون سخت نیست.
• نمونه:
  • S31803 ایالات متحده (تعیین قدیمی تر برای 2205)
  • S32205 ایالات متحده (تعیین مشترک برای 2205, با کنترل ترکیب کمی محکم تر از S31803)
  • S32304 ایالات متحده (برای دوبلکس لاغر 2304)
  • ایالات متحده S32750 (برای سوپر دوبلکس 2507)
  • S32760 ایالات متحده (برای یک درجه فوق العاده دوتایی دیگر)

استانداردهای ASTM و ASME (به عنوان مثال, ASTM A240 برای صفحه, ورق, و نوار; ASTM A789/A790 برای لوله بدون درز و جوش داده شده) به این شماره های UNS اشاره خواهد کرد.

نام های تجاری مشترک (مانند "2205" ، "2507" ، "LDX 2101®,"Zeron® 100") همچنین به طور گسترده در صنعت استفاده می شود اما تعداد UNS مشخصات قطعی است.

3.3 نامگذاری قوانین استاندارد اروپایی (در)

استانداردهای اروپایی (در), مانند EN 10088 (فولادهای ضد زنگ), از سیستمی از نام های عددی و نام های نام استفاده کنید.

تعیین عددی (شماره فولادی): فرمی مانند 1.xxxx.

• 1. فولاد را نشان می دهد.
• رقم بعدی اغلب گروه اصلی آلیاژ را نشان می دهد (به عنوان مثال, 4 برای فولادهای ضد زنگ).
• ارقام زیر متوالی یا رمزگذاری شده است.
• نمونه:
  • 1.4462 (برای درجه دوبلکس معادل UNS S32205 / 2205)
  • 1.4362 (برای درجه دوبلکس لاغر معادل UNS S32304 / 2304)
  • 1.4410 (برای درجه فوق العاده دوبلکس معادل UNS S32750 / 2507)
  • 1.4501 (برای یک درجه فوق العاده دوتایی دیگر, مشابه UNS S32760)

نام (نام فولادی):

فرمی که به طور معمول با "x" شروع می شود و به دنبال آن شماره هایی که حاکی از محتوای کربن است, سپس نمادها و اعداد برای عناصر اصلی آلیاژ.

• x فولاد آلیاژ را نشان می دهد (محتوای آلیاژ بالا).
• شماره زیر x تقسیم شده توسط 100 محتوای کربن اسمی را می دهد (به عنوان مثال, x2 به معنای 0.02 ~ c c است).
• نمادهای شیمیایی و به دنبال آن تعداد آنها نشان می دهد درصد آنها.
• مثال برای 1.4462 (2205): x2crminnan22-5-3
  • x2: میزان کربن 0.03% (0.02 ~ هدف).
  • کنگره: عناصر اصلی آلیاژ کروم, نیکل, مولیبدن, نیتروژن.
  • 22-5-3: درصد اسمی برای CR (22 ~), در (5 ٪), مو (3 ~). نیتروژن توسط "N" دلالت دارد اما درصد آن همیشه به صراحت در قسمت نام نیست.

3.4 نامگذاری قوانین استاندارد ژاپنی (او)

استانداردهای صنعتی ژاپنی (او) همچنین برای تعیین فولادهای ضد زنگ سیستم خاص خود را داشته باشید.

• تعیین JIS برای فولاد ضد زنگ اغلب با "SUS" شروع می شود (استفاده از فولاد ضد زنگ).
• به دنبال "سوس,"ممکن است اعدادی مشابه نمرات AISI برای Austenitics وجود داشته باشد (به عنوان مثال, SUS304, SUS316) یا مشخصات خاص برای انواع دیگر.
• برای فولاد ضد زنگ دوبلکس, JIS اغلب با شماره های UNS از نزدیک پذیرفته یا هماهنگ می شود.
  • مثال برای نمره ای شبیه به 2205: SUS329J3L (تعیین قدیمی) یا ممکن است به S32205 آن (تصویب ما).
  • مثال برای یک درجه فوق العاده دوبلکس شبیه به 2507: SUS329J4L (تعیین قدیمی) یا ممکن است به S32750 آن.
    "L" اغلب نشانگر کربن کم است. "J" می تواند یک اصلاح یا استاندارد خاص ژاپنی را نشان دهد.

درک این کنوانسیون های مختلف نامگذاری هنگام برخورد با پروژه های بین المللی بسیار مهم است, منابع در سطح جهان, یا تفسیر مشخصات از ریشه های مختلف.

سیستم UNS اغلب جهانی ترین نقطه مرجع است.

4. مقایسه استانداردهای بین المللی برای فولاد ضد زنگ دوبلکس

در حالی که سیستم UNS یک زبان مشترک ارائه می دهد, الزامات خاص خاص, روش آزمایش, و شرایط تحویل برای فولاد ضد زنگ دوبلکس محصولات در استانداردهای مختلف بین المللی و ملی به تفصیل شرح داده شده است.

هنگام مشخص کردن یا تهیه دوبلکس, اشاره به استاندارد فرم محصول مربوطه ضروری است (به عنوان مثال, برای بشقاب, لوله, نوار).

هنگام مشخص کردن فولاد ضد زنگ دوبلکس, به وضوح با بیان شماره UNS مورد نیاز و استاندارد محصول مربوطه (به عنوان مثال, "فولاد ضد زنگ Duplex با توجه به ASTM A240") بهترین روش برای جلوگیری از ابهام است.

5. تجزیه و تحلیل نمرات معمول فولاد ضد زنگ دوبلکس

چند فولاد ضد زنگ دوبلکس نمرات در استفاده صنعتی برجسته است, هرکدام تعادل مشخصی از خواص و هزینه را ارائه می دهند. درک ویژگی های اصلی آنها برای انتخاب مناسب بسیار مهم است.

• آلیاژ 2205 (S31803 ایالات متحده / S32205): اسب بخار
  • تایپ کنید: دوپلکس استاندارد (چوب 35-36 ~).
  • ویژگی های کلیدی: تعادل عالی از قدرت بالا (تقریباً. دو برابر 316L), مقاومت بسیار خوبی در برابر گودال, خوردگی, و ترک خوردگی استرس کلرید (CSCC). جوشکاری خوب.
  • کاربردهای معمولی: به طور گسترده در روغن استفاده می شود & گاز, پردازش شیمیایی, خمیر & کاغذ, و کاربردهای ساختاری.
• آلیاژ 2304 (S32304 ایالات متحده): گزینه لاغر
  • تایپ کنید: دوپلکس لاغر (25-26 ~ چوب).
  • ویژگی های کلیدی: استحکام بالاتر از 304L/316L, مقاومت خوب CSCC. مقاومت در برابر خوردگی به طور کلی با 304L قابل مقایسه است, اما با فواید ساختاری دوبلکس. مقرون به صرفه به دلیل پایین آمدن NI و MO.
  • کاربردهای معمولی: مخازن ذخیره سازی, اجزای ساختاری, سیستم های آب گرم; جایگزینی برای آستنیتیک های 300 سری در محیط های متوسط ​​خورنده.
• آلیاژ 2507 (ایالات متحده S32750): فوق العاده مجری
  • تایپ کنید: دوتایی فوق العاده (چوب 42.5).
  • ویژگی های کلیدی: مقاومت بسیار بالا و مقاومت در برابر خوردگی برجسته, به خصوص در محیط های کلرید تهاجمی (به عنوان مثال, آب دریا). گودال عالی و مقاومت CSCC.
  • کاربردهای معمولی: خواستار درخواست در خارج از ساحل روغن & صنعت گاز, گیاهان نمک زدایی, پردازش شیمیایی با رسانه های بسیار خورنده.

نکته مهم در مورد مقایسه کننده های آستنیتی با کارایی بالا:

تشخیص نمرات دوبلکس از فولادهای ضد زنگ آستنیتی با کارایی بالا بسیار مهم است, که بعضی اوقات برای برنامه های مشابه در نظر گرفته می شوند اما ریزساختارهای مختلفی و تعادل املاک دارند:

• 254SMO® (S31254 ایالات متحده / در 1.4547): فوق العاده اوستن, دوبلکس نیست
  • ویژگی های کلیدی: چوب 42-45 ~. مقاومت در برابر خوردگی گودال/شکاف عالی (قابل مقایسه با سوپر دوبلکس), شکل گیری برتر و چقرمگی کرایوژنیک معمولی برای آستنیتیک. قدرت عملکرد پایین تر از سوپر دوبلکس.
  • کاربردهای معمولی: سیستم های آب دریا, پالپ/سفید کننده کاغذ, پردازش شیمیایی; غالباً جایگزینی برای سوپر دوبلکس که در آن شکل گیری بالا مفید است.
• 1.4435 (AISI 316L اصلاح شده): آستنیتی با خلوص بالا, دوبلکس نیست
  • ویژگی های کلیدی: چوب 28-31 ~. مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته در برابر استاندارد 316L, فریت بسیار کم, غالباً برای کیفیت سطح بالا تولید می شود.
  • کاربردهای معمولی: دارویی, زیست فناوری, و برنامه های غذایی/نوشیدنی با خلوص بالا که نیاز به پاکسازی عالی و مقاومت در برابر خوردگی دارند.

این مرور خلاصه ویژگی های اصلی و سوله های کاربردی این کلید را برجسته می کند فولاد ضد زنگ دوبلکس نمرات و گزینه های مربوط به کارایی بالا آستنیتی.

برای مشخصات دقیق, همیشه با برگه داده های مواد مشورت کنید.

مقایسه سریع نمرات دوتایی و استیل ضد زنگ آستنیتی

(فاکتورهای هزینه بسیار تقریبی و بسیار وابسته به بازار هستند).

این تجزیه و تحلیل پیشرفت در خواص را نشان می دهد (و اغلب هزینه) همانطور که یکی از لاغر به استاندارد به نمرات دوتایی فوق العاده منتقل می شود, و همچنین برجسته می کند که چگونه نمرات آستنیتی با کارایی بالا مانند 254Smo® در چشم انداز قرار می گیرد.

6. مناطق کاربردی فولاد ضد زنگ دوبلکس

ترکیب منحصر به فرد از استحکام بالا, مقاومت در برابر خوردگی عالی (به خصوص در برابر کلریدها و CSCC), و سختی معقول ایجاد می کند فولاد ضد زنگ دوبلکس یک ماده ترجیحی در تعداد فزاینده ای از صنایع خواستار:

صنعت نفت و گاز (بالادست, خط میانی, پایین دست):

• سیستم عامل های خارج از ساحل: سیستم لوله کشی, اجزای ساختاری, جدا کننده, اسکراب, مبدل های حرارتی (فوق العاده دوبلکس مانند 2507 یا S32760 رایج است).
• تجهیزات زیرزمینی: خط جریان, ناف, تنوع, درختان کریسمس.
• پردازش در ساحل: خطوط لوله برای گاز ترش (H₂s حاوی), تجهیزات پالایش.
• پایانه های LNG: اجزای مخزن ذخیره سازی, لوله کشی.

صنعت پردازش شیمیایی (CPI):

• مخازن و کشتی: برای ذخیره و پردازش مواد شیمیایی خورنده, اسید, و کلریدها.
• سیستم لوله کشی: حمل و نقل مایعات تهاجمی.
• مبدلهای حرارتی, راکتور, و ستون های تقطیر.
• (درجه: 2205, 2507, و سایر دوبلکس تخصصی/دوتایی فوق العاده بسته به شدت شیمیایی).

صنعت خمیر و کاغذ:

• هضم کننده, تجهیزات گیاهی سفید کننده, دیگهای بازیابی مشروبات الکلی سیاه.
• (درجه: 2205, دوبلکس لاغر مانند 2304 یا LDX 2101® برای قطعات کمتر تهاجمی).

گیاهان نمک زدایی:

• لوله کشی و پمپ های فشار بالا در اسمز معکوس (رگ) سیستم.
• اواپراتورها در فلاش چند مرحله ای (msf) و تقطیر چند اثر (با) واحد.
• (درجه: فوق العاده دوبلکس مانند 2507 به دلیل آب دریا کلرید زیاد مورد استفاده قرار می گیرد).

صنعت دریایی و کشتی سازی:

• شفت, خفه کننده, پیشرو.
• سیستم های خنک کننده آب دریا.
• مخازن باری برای تانکرهای شیمیایی.
• پایه ها و ساختارهای توربین بادی دریایی.

تصفیه آب و فاضلاب:

• پمپ, دریچه, لوله کشی در محیط های آب خورنده.
• تجهیزات تصفیه لجن.

معادن و پردازش مواد معدنی:

• تجهیزات دوغاب ساینده و خورنده.
• مخازن شسته شده.

معماری, ساختمان, و ساخت:

• مؤلفه های ساختاری: پل ها (عابر پیاده و جاده), نمای ساختمانی, خرپاهای سقفی, پرتوهای پشتیبانی که در آن به مقاومت بالا و مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز است (دوبلکس لاغر و دوبلکس استاندارد).
• ساختارها و اتصالات استخر شنا: مقاومت در برابر آب کلر شده.
• ساختارهای ساحلی: نرده, حمایت.

صنعت غذا و آشامیدنی:

• مخازن ذخیره سازی, لوله کشی, و تجهیزات پردازش جایی که مقاومت بالاتر یا مقاومت در برابر خوردگی خاص فراتر از آن 304/316 لازم است (به عنوان مثال, دست زدن به آبسرها, برخی از محصولات غذایی اسیدی). (دوبلکس لاغر اغلب مناسب است).

تجهیزات کنترل آلودگی:

• سولفوریزاسیون گاز دودکش (FGD) سیستم: اسکراب, ساخت مجرای, و دودکش ها در معرض گازهای دودکش های حاوی اسیدی و کلرید هستند.

انتخاب خاص فولاد ضد زنگ دوبلکس درجه (تکیه دادن, استاندارد, یا فوق العاده) بستگی به شدت محیط خورنده دارد, قدرت مکانیکی مورد نیاز, شرایط دما, و ملاحظات اقتصادی.

7. مزایا و چالش های فولاد ضد زنگ دوبلکس

فولاد ضد زنگ دوبلکس (DSS) مزایای قانع کننده ای را ارائه می دهد اما نیاز به توجه دقیق به ویژگی های خاص آن دارد.

مزایای اصلی:

• قدرت برتر: تقریباً دو برابر قدرت عملکرد آستنیتیک های مشترک, فعال کردن طرح های سبک تر.
• مقاومت در برابر خوردگی عالی: به خصوص در برابر ترک خوردگی استرس کلرید (CSCC), گودال, و خوردگی را بریزید (نمرات بالا).
• جوش پذیری خوب & سختی: با رویه های مناسب, DSS عملکرد خوبی را در این زمینه ها ارائه می دهد.
• هزینه چرخه زندگی مطلوب: مقاومت بالا و مقاومت در برابر خوردگی می تواند هزینه های اولیه اولیه مواد را از طریق طول عمر و کاهش نگهداری جبران کند.

چالش های کلیدی & محدودیت ها:

• حساسیت دما: برای خدمات طولانی مدت در دمای بالا ایده آل نیست (بالاتر از 300-350 درجه سانتیگراد به دلیل خطر ابتلا به آغوش) یا کاربردهای واقعی کرایوژنیک.
• ساخت بیشتر خواستار: ماشینکاری, تشکیل, و جوشکاری در مقایسه با فولادهای استاندارد آستنیتی به دلیل استحکام بالاتر و متالورژی منحصر به فرد ، به تکنیک ها و کنترل های تخصصی تری نیاز دارد.
• هزینه اولیه بالاتر: به دلیل عناصر قابل توجه آلیاژ (Cr, در, مو, حرف).
• خطر مراحل مضر: عملیات حرارتی نادرست یا جوشکاری می تواند منجر به آغوش شود.

کاربرد موفقیت آمیز فولاد ضد زنگ دوبلکس در حالی که این چالش ها را از طریق طراحی مناسب کاهش می دهد ، از نقاط قوت آن استفاده می کند, انتخاب مواد, و شیوه های ساخت.

8. پرسش: فولاد ضد زنگ دوبلکس

q1: چه چیزی باعث می شود فولاد ضد زنگ دوبلکس "دوبلکس"?

الف: ریزساختار دو فاز آن, حاوی قسمتهای تقریباً مساوی از آستنیت و فریت, به آن خصوصیات منحصر به فرد می دهد.

q2: دوبلکس قوی تر از فولاد ضد زنگ آستنیتی است (به عنوان مثال, 304/316)?

الف: بله, فولادهای ضد زنگ دوبلکس به طور معمول تقریباً دو برابر قدرت عملکرد نمرات آستنیتی متداول مانند 304L یا 316L دارند.

q3: PREN چیست و چرا برای نمرات دوبلکس مهم است?

الف: چوب (تعداد معادل مقاومت مقاومت) مقاومت در برابر خوردگی بر اساس CR را تخمین می زند, مو, و محتوای n. یک pren بالاتر مقاومت بهتری را نشان می دهد, برای انتخاب نمرات برای سرویس خورنده بسیار مهم است.

q4: همه فولادهای ضد زنگ دوبلکس هستند?

الف: بله. حضور فاز فریت باعث می شود آنها ذاتاً مغناطیسی باشند, برخلاف فولادهای ضد زنگ آستنیتی کاملاً آنیل شده.

q5: آیا می توان از فولاد ضد زنگ دوبلکس در دماهای بالا استفاده کرد?

الف: نمرات دوبلکس محدودیت هایی دارند. استفاده طولانی مدت بالاتر از 300-350 درجه سانتیگراد (570-660° F) می تواند به دلیل بارش فاز مضر منجر به آغوش شود. آلیاژهای آستنیتی یا تخصصی برای خدمات با درجه حرارت بالا بهتر هستند.

q6: مزیت اصلی Super Duplex چیست (به عنوان مثال, 2507) بیش از دوبلکس استاندارد (به عنوان مثال, 2205)?

الف: نمرات فوق العاده دوبلکس (مانند 2507) مقاومت در برابر خوردگی به طور قابل توجهی برتر ارائه می دهد (به خصوص برای خوردگی و خوردگی در محیط های کلرید سخت) و استحکام بالاتر به دلیل افزایش کروم, مولیبدن, و محتوای نیتروژن.

q7: فولادهای ضد زنگ "لاغر دوبلکس" چیست?

الف: این نمرات مقرون به صرفه تر است (به عنوان مثال, 2304, LDX 2101®) با نیکل پایین و مولیبدن. آنها برای ساختار و قدرت از منگنز و نیتروژن استفاده می کنند, قدرت بهتر و مقاومت CSCC نسبت به 304L/316L برای محیط های نسبتاً خورنده.

q8: آیا فولاد ضد زنگ دوبلکس پس از ساخت نیاز به انفعال دارد?

الف: این یک لایه منفعل به طور طبیعی تشکیل می دهد. تمیز کردن کامل پس از ساخت معمولاً کافی است. انفعال شیمیایی رسمی ممکن است برای کاربردهای مهم یا بعد از آلودگی سطح قابل توجهی مشخص شود تا از مقاومت بهینه خوردگی اطمینان حاصل شود.

9. خلاصه

فولاد ضد زنگ دوبلکس (DSS) به عنوان یک طبقه پیشرفته از مواد ایستاده است, منحصر به فرد در حال ایجاد شکاف خاصیت بین فولادهای ضد زنگ فری و آستنیتی.

ریزساختار دوگانه فاز آن, ترکیبی متعادل از فریت و آستنیت, ترکیبی استثنایی از قدرت مکانیکی بالا را ارائه می دهد, مقاومت در برابر خوردگی برجسته - به ویژه در برابر ترک خوردگی استرس کلرید (CSCC) و گودال موضعی - و قابلیت جوشکاری خوب.

در حال تکامل از مفاهیم اولیه به لاغر مدرن, استاندارد (به عنوان مثال, آلیاژ 2205), فوق العاده (به عنوان مثال, آلیاژ 2507), و حتی انواع بیش از حد دوپلکس, این آلیاژها به طور مداوم با تقاضای روزافزون صنایع بحرانی مانند نفت و گاز برآورده می شوند, پردازش شیمیایی, و مهندسی دریایی.

استفاده مؤثر به درک طبقه بندی DSS وابسته است (اغلب توسط ارزش pren), کنوانسیون های نامگذاری بین المللی, و ویژگی های خاص نمرات مشترک.

ضمن ارائه مزایای قابل توجهی در عملکرد قدرت و خوردگی, DSS همچنین چالش هایی از قبیل محدودیت های درجه حرارت بالا و روش های ساختگی بیشتر در مقایسه با نمرات ساده تر آستنیتی را ارائه می دهد.

بنابراین, ارزیابی جامع از شرایط خدمات, الزامات مکانیکی, قابلیت ساخت, و هزینه های چرخه زندگی برای انتخاب بهینه مواد ضروری است.

در اصل, فولاد ضد زنگ دوبلکس مجموعه ای قدرتمند از راه حل ها برای خواستار چالش های مهندسی را فراهم می کند, نقش خود را به عنوان یک بادوام تحکیم می دهد, با کارایی بالا, و اغلب انتخاب اقتصادی در حوزه مواد پیشرفته.