デュプレックスステンレス鋼は、オーステナイト相とフェライト相の両方を備えたステンレス鋼です.
その高強度と優れた腐食抵抗のため (特に塩化物イオンストレス腐食に対する耐性), 化学産業で広く使用されています, 海洋工学, 圧力容器, 橋の建設およびその他のフィールド.
などの一般的なグレード 2205, 2304, 1.4462, S32205, 等, それらの命名規則には、材料構成の論理が含まれています, パフォーマンスレベルと標準システム.
この記事では、分類の側面から二重ステンレス鋼の命名方法を体系的に分析します, 命名規則, 国際標準比較と典型的なグレード分析.
1. 導入
構造的完全性と経済的実行可能性を提供しながらますます積極的な環境に耐えることができる材料の探求は、冶金学の大きな進歩につながりました.
これらの中で, デュプレックスステンレス鋼 かなりの跳躍を表します, 従来の単相ステンレス鋼のものをしばしば上回る特性の相乗的なブレンドを提供する.
1.1 二重ステンレス鋼の定義
デュプレックスステンレス鋼 (DSS) オーステナイトのほぼ等しい割合で構成される2相の微細構造を特徴とするステンレス鋼のファミリーです (顔中心の立方格子) とフェライト (体中心の立方格子).
通常, このバランスはaを対象としています 50/50 溶液のアニーリングとクエンチング後のフェライト/オーステナイト比, ただし、実用的な範囲は異なります (例えば, 40-60% 各フェーズの).

この二相構造は、化学組成を慎重に制御することで達成されます, 主に高いクロムを備えています (通常 19-32%), 中程度のニッケル (通常 3-8%), そして多くの場合、モリブデンの追加 (まで 7.5%) および窒素 (まで 0.4%).
マンガンのような他の要素, 銅, シリコン, タングステンは特定のプロパティを微調整するために存在することもできます.
のユニークな微細構造 デュプレックスステンレス鋼 従来のオーステナイトと比較して、その機械的および腐食抵抗特性の強化の鍵です (例えば, 304 ステンレス鋼, 316) またはフェライト (例えば, 430) ステンレス鋼.
1.2 デュプレックスステンレス鋼の簡単な歴史
の開発 デュプレックスステンレス鋼 (DSS) ほぼ1世紀にわたる進化の旅でした:
- 初期の概念 (1930s): 初期の実験二重グレードが出現しました, 主に鋳物として, フェライトの強さをいくつかのオーステナイトの利点と組み合わせることを目指しています, しかし、直面した溶接性と腹立ちの問題.
- 第一世代 (第二次世界大戦後 - 1960年代): これらの合金, より高い炭素と意図的な窒素はありません, 溶接のハズの特性と靭性が低いため、アプリケーションが限られていました.
- 第2世代のブレークスルー (1970S-1980S): 意図的な追加 窒素 DSSに革命をもたらしました. 窒素安定化オーステナイト, 強度が向上しました, 耐食性の強化, そして批判的に, 溶接性が向上しました. この時代は、成績が上昇しました 合金 2205 (US S31803/S32205), これが業界の主力になりました.
- 第三世代 & 超えて (1980s-present):
- スーパーデュプレックス: 積極的なオフショアの需要によって推進されます, CRが高いグレード, モー, およびn (例えば, 合金 2507 -US S32750) 優れた腐食抵抗のために開発されました (木材≥40).
- リーンデュプレックス: オーステナイトグレードの費用対効果の高い代替品を提供する, NiとMoが低いが、MnとNとのバランスをとる合金 (例えば, 合金 2304 -US S32304) 出現した, 良好な強度と中程度の腐食抵抗を提供します.
- ハイパーデュプレックス: 進行中の開発は、極端な環境のためにさらに高い合金グレードに焦点を当てています.
1.3 デュプレックスステンレス鋼の重要性
の重要性 デュプレックスステンレス鋼 (DSS) 現代の産業ではかなりのものです, プロパティのユニークで非常に有利な組み合わせに起因する:
- 優れた強度: デュプレックスグレードは通常、一般的なオーステナイトステンレス鋼の降伏強度を約2倍にします (のように 304/316). これにより、薄い材料セクションを介して構造とコンポーネントの大幅な減量が可能になります.
- 優れた耐食性: DSSは、さまざまな形態の腐食に対して例外的な耐性を示します, 特に塩化物ストレス腐食亀裂 (CSCC) - オーステニティクスの一般的な障害モード - 孔食と隙間の腐食に対する優れた抵抗, 特にモリブデンを含むおよび超二重グレードで.
- バランスの取れた靭性と延性: 極低温でのオーステナイトと一致していませんが, デュプレックススチールは、広範囲のサービス温度に対して靭性と延性のバランスを提供します.
- 良好な溶接性: 現代の窒素合金デュプレックスグレードは容易に溶接できます, 適切な手順に従って、重要な位相バランスを維持することができます.
- 費用対効果 (ライフサイクル): 初期の材料コストは、従来のステンレス鋼よりも高くなる可能性がありますが, 優れた強さ (より少ない材料を許可します) 耐食性の強化 (サービスの寿命が長くなり、メンテナンスが削減されます) しばしば作る デュプレックスステンレス鋼 コンポーネントの生涯にわたるより経済的な選択, 特に積極的な環境で.
これらの組み合わせ属性が作成されます デュプレックスステンレス鋼 石油やガスなどのセクターでアプリケーションを要求するための不可欠なソリューション, 化学処理, パルプと紙, 淡水化, および海洋工学, 従来の素材がパフォーマンスや長寿に不足する可能性がある場合.
2. デュプレックスステンレス鋼の分類
デュプレックスステンレス鋼 グレードは単一のエンティティではなく、合金のファミリーです.
これらは、さまざまな基準に基づいて分類できます, 最も一般的には、彼らの合金コンテンツ (耐食性と相関しています) またはその目的の使用.
2.1 組成比による分類 / 耐食性 (木材)
これは、分類の最も一般的な方法です デュプレックスステンレス鋼, 多くの場合、彼らの孔食抵抗相当数にリンクされています (木材).
より高いプレンは一般に、局所的な孔食に対するより良い耐性を示します.
リーンデュプレックスステンレス鋼:
- 木材: 通常、の範囲 22-27.
- 構成: 標準のデュプレックスグレードと比較して、ニッケルとモリブデンのコンテンツが低いことを特徴としています. 多くの場合、マンガンと窒素の増加を利用してオーステナイトを安定させ、強度を高めます.
- 例: US S32101 (LDX2101®), US S32304 (合金 2304), US S82011.
- プロパティ: 304L/316Lオーステナイトグレードよりも優れた強度とストレス腐食亀裂抵抗を提供する, 一般的な腐食抵抗により、多くの場合304Lに匹敵するか、わずかに優れています. NiとMoが低いため、より費用対効果が高くなります.
- 目的: 高強度が有益な適度に腐食性環境で、300シリーズのオーステナイトの代替品として設計されています.
標準の二重ステンレス鋼:
- 木材: 通常、の範囲 30-38 (頻繁 >32 共通のしきい値として使用されます).
- 構成: 中程度のレベルのクロムが含まれています (21-23%), ニッケル (4.5-6.5%), モリブデン (2.5-3.5%), および窒素.
- 例: US S31803 / S32205 (合金 2205) - これは最も広く使用されている二重グレードであり、しばしば主力と見なされます.
- プロパティ: 高強度の優れた組み合わせ, 良いタフネス, 良好な溶接性, そして、孔食に対する非常に良い抵抗, 隙間腐食, 塩化物ストレス腐食亀裂. 多くの面で316Lよりも大幅に優れています.
- 目的: 中程度の高度に腐食性の環境における幅広いアプリケーションの汎用デュプレックス.
スーパーデュプレックスステンレス鋼:
- 木材: 通常 40以上.
- 構成: より高いレベルのクロム (24-27%), ニッケル (6-8%), モリブデン (3-5%), および窒素 (0.24-0.35%). いくつかはタングステンを含むかもしれません (w) または銅 (銅).
- 例: US S32750 (合金 2507), US S32760 (Zeron® 100), UNS S32550 (faerrali® 255).
- プロパティ: 優れた強度と優れた耐食性を提供します, 特に、海水のような非常に攻撃的な塩化物含有環境で, 酸味ガスに対する抵抗 (h₂s).
- 目的: 標準のデュプレックスまたはオーステナイトグレードが不十分な非常に厳しいアプリケーションの場合, 特にオフショア石油とガスで, 化学処理, と淡水化.

ハイパーデュプレックスステンレス鋼 (ウルトラデュプレックス):
- 木材: 通常 >45, 一部の定義は使用しています >48 またはさえ >50.
- 構成: Super Duplexよりもさらに高い合金コンテンツ, クロムの限界を押します, モリブデン, 窒素, そして時々タングステン.
- 例: US S32707, US S33207.
- プロパティ: 最も攻撃的な環境で極端な腐食抵抗のために設計されています.
- 目的: 最大パフォーマンスが必要なニッチアプリケーション, 多くの場合、まだ開発中または非常に具体的なプロジェクトのために. それほど広く利用可能で高価です.
2.2 使用による分類 (あまりフォーマルではありません, 多くの場合、Prenカテゴリと重複しています)
プレンベースの分類が支配的です, 時々 デュプレックスステンレス鋼 タイプは、主要なアプリケーションドライバーの観点から議論されています:
構造用のデュプレックスステンレス鋼:
- これは、多くの場合、leanせた二重または標準の二重グレードを指します。, より軽い構造を可能にします.
- 例: 建築サポート, 橋, 貯蔵タンク.

腐食抵抗はデュプレックスステンレス鋼を使用しました:
- これには、主に標準デュプレックスが含まれます, スーパーデュプレックス, 特定の腐食培地に耐える能力のために選択されたハイパーデュプレックスグレード.
- 例: 化学処理装置, オフショアコンポーネント, 淡水化植物.
低温用のデュプレックスステンレス鋼:
オーステナイトのステンレス鋼は、一般的に真の極低温アプリケーションに適しています.
いくつかのデュプレックスグレード, 特に標準のデュプレックスグレードなど 2205, -50°Cまで良好なタフネスを保持します (-60°F) またはわずかに低い.
これにより、フェライトグレードが脆くなるいくつかの極低温プロセスアプリケーションに適しています.
極低温条件が極端ではない場合, フェライトグレードは、この範囲のオーステナイトグレードよりも強い場合があります.
この使用ベースの分類はより定性的であり、多くの場合、デュプレックスの特定のプレンカテゴリがアプリケーションに選択される主な理由を反映しています.
3. デュプレックスステンレス鋼の命名規則
の命名と指定 デュプレックスステンレス鋼 成績は、さまざまな国内および国際基準に従います.
これらのシステムを理解することは、正確な仕様と調達のために重要です.
3.1 中国国家標準の命名規則 (GB)
中国語 (GB) 標準は、構成または特性を反映する文字と数字を組み合わせたシステムをよく使用します.
デュプレックスステンレス鋼用, 指定はしばしば「S」から始まるか、UNS番号に関連する数字を組み込みます.
に似たグレードの例 2205: として指定される可能性があります S22053 (UNS S32205に合わせます) または特定のGBグレードのような 00cr2ni5mo3n.
00CR22NI5MO3Nブレークダウン (近似):
- 00: 非常に低い炭素含有量を示します.
- CR22: 〜22%クロム.
- Na5: 〜5%ニッケル.
- MO3: 〜3%モリブデン.
- n: 窒素が含まれています.
特定のGB標準を参照することが重要です (例えば, GB/T 20878 ステンレス鋼のバー用, GB/T 12771 溶接ステンレス鋼のチューブ用) 正確な指定のため.
3.2 アメリカ標準の命名規則 (ASTM/ASME)
ステンレス鋼を指定するための最も広く認識されている国際システム, 含む デュプレックスステンレス鋼, 統一された番号システムです (私たち).
米国システム: デュプレックスステンレス鋼は通常、「S」プレフィックスと5桁の「S」プレフィックスで指定されます.
- 「S」はステンレス鋼を示します (または熱および腐食耐性鋼).
- 数字は頻繁に, しかし、常にではありません, 構成についてのヒントを与えてください, これは厳格なルールではありませんが.
- 例:
- US S31803 (の古い指定 2205)
- US S32205 (の共通の指定 2205, S31803よりもわずかに緊張した組成制御を備えています)
- US S32304 (リーンデュプレックス用 2304)
- US S32750 (スーパーデュプレックス用 2507)
- US S32760 (別のスーパーデュプレックスグレードの場合)
ASTMおよびASME標準 (例えば, プレート用のASTM A240, シート, とストリップ; シームレスおよび溶接パイプ用のASTM A789/A790) これらのUNS番号を参照します.
一般的な商品 (「2205」、「2507」、「LDX2101®のように,「Zeron®100」) 業界でも広く使用されていますが、UNS数は決定的な仕様です.
3.3 欧州標準の命名規則 (で)
ヨーロッパの基準 (で), enなど 10088 (ステンレス鋼), 数値指定のシステムを使用し、名前指定に名前を付けます.
数値指定 (鋼番号): 1.xxxxのような形式.
- 1. 鋼を示します.
- 次の数字は、多くの場合、主要な合金グループを示します (例えば, 4 ステンレス鋼用).
- 次の数字はシーケンシャルまたはエンコードされています.
- 例:
- 1.4462 (UNS S32205に相当する二重グレードの場合 / 2205)
- 1.4362 (UNS S32304に相当するリーンデュプレックスグレードの場合 / 2304)
- 1.4410 (UNS S32750に相当するスーパーデュプレックスグレードの場合 / 2507)
- 1.4501 (別のスーパーデュプレックスグレードの場合, UNS S32760に似ています)
名前の指定 (スチール名):
通常、「x」で始まる形式と、炭素含有量を示す数字が続きます, 次に、重要な合金要素のシンボルと数字.
- Xは合金鋼を示します (高い合金含有量).
- 次のxを分割します 100 公称炭素含有量を与えます (例えば, x2は〜0.02%cを意味します).
- 化学記号に続いて、その割合を示す数字が続きます.
- の例 1.4462 (2205): X2CRMINNAN22-5-3
- x2: 炭素含有量≤ 0.03% (目標〜0.02%).
- クルニモン: 主な合金要素クロム, ニッケル, モリブデン, 窒素.
- 22-5-3: Crの公称パーセンテージ (〜22%), で (〜5%), モー (〜3%). 窒素は「n」によって暗示されますが、その割合は常に明示的に名前の部分にあるとは限りません.
3.4 日本の標準の命名規則 (彼)
日本の産業基準 (彼) また、ステンレス鋼を指定するための独自のシステムがあります.
- ステンレス鋼のJIS指定はしばしば「SUS」から始まります (鉄鋼はステンレスを使用します).
- 「sus,」AusteniticsのAISIグレードに似た数字があるかもしれません (例えば, SUS304, SUS316) または他のタイプの特定の指定.
- のために デュプレックスステンレス鋼, JISは、しばしばUNS数と密接に採用または採用するか、特定のSUSの指定を持っています.
- に似たグレードの例 2205: SUS329J3L (古い指定) または参照する場合があります そのS32205 (私たちを採用します).
- に似たスーパーデュプレックスグレードの例 2507: SUS329J4L (古い指定) または参照する場合があります そのS32750.
「L」は多くの場合、低炭素を示します. 「J」は、日本固有の変更または標準を示すことができます.
これらのさまざまな命名規則を理解することは、国際プロジェクトに対処する際に不可欠です, グローバルに材料を調達します, または、さまざまな起源からの仕様を解釈します.
UNSシステムは多くの場合、最も普遍的な基準点です.
4. 二重ステンレス鋼の国際基準の比較
UNSシステムは共通言語を提供しますが, 特定のプロパティ要件, テスト手順, の配信条件 デュプレックスステンレス鋼 製品は、さまざまな国際および国内基準で詳しく説明されています.
デュプレックスを指定または調達するとき, 関連する製品フォームの標準を参照することが不可欠です (例えば, プレート用, パイプ, バー).
一般名 / タイプ | UNS番号(s) | および鋼番号 | とスチール名 | JISグレード (典型的/類似) | GBグレード (典型的/類似) |
リーンデュプレックス | |||||
2304 | S32304 | 1.4362 | x3crnin23-4 | SUS323L / そのS32304 | S23043 |
LDX2101® | S32101 | 1.4162 | x2crmnnnin21-5-1 | そのS32101 | S21013 |
標準デュプレックス | |||||
2205 | S31803 / S32205 | 1.4462 | X2CRMINNAN22-5-3 | SUS329J3L / そのS32205 | S22053 (00cr2ni5mo3n) |
スーパーデュプレックス | |||||
2507 | S32750 | 1.4410 | x2crnimon25-7-4 | SUS329J4L / そのS32750 | S25073 (00CR25NI7MO4N) |
Zeron® 100 | S32760 | 1.4501 | x2crnimocuwn25-7-4 | そのS32760 | S25063 / S25074 |
faerrali® 255 | S32550 (また、S32520) | 1.4507 | x2crnimocun25-6-3 | そのS32550 | S25553 |
指定するとき デュプレックスステンレス鋼, 必要なUNS番号と関連する製品フォームの標準を明確に述べる (例えば, 「ASTM A240によるデュプレックスステンレス鋼UNS S32205」) あいまいさを避けるためのベストプラクティスです.
5. 一般的な二重ステンレス鋼グレードの分析
いくつかの デュプレックスステンレス鋼 グレードは産業用に顕著です, それぞれがプロパティとコストの明確なバランスを提供します. 適切な選択には、主要な機能を理解することが重要です.
- 合金 2205 (US S31803 / S32205): 主力馬
- タイプ: 標準デュプレックス (木材〜35-36).
- 重要な機能: 高強度の優れたバランス (約. 316Lの2倍), 孔食に対する非常に良い抵抗, 隙間腐食, 塩化物ストレス腐食亀裂 (CSCC). 良い溶接性.
- 典型的な用途: オイルで広く使用されています & ガス, 化学処理, パルプ & 紙, および構造用途.
- 合金 2304 (US S32304): リーンオプション
- タイプ: リーンデュプレックス (木材〜25-26).
- 重要な機能: 304L/316Lよりも高い強度, 良いCSCC抵抗. 腐食抵抗は一般に304Lに匹敵します, しかし、二重の構造的利点があります. NiおよびMoが低いため、費用対効果が高い.
- 典型的な用途: ストレージタンク, 構造コンポーネント, 温水システム; 適度に腐食性の環境における300シリーズのオーステナイトの代替品.
- 合金 2507 (US S32750): スーパーパフォーマー
- タイプ: スーパーデュプレックス (木材≥42.5).
- 重要な機能: 非常に高い強度と未解決の腐食抵抗, 特に積極的な塩化物環境で (例えば, 海水). 優れた孔食とCSCC抵抗.
- 典型的な用途: オフショアでの要求の厳しいアプリケーション 油 & ガス産業, 淡水化植物, 腐食性の高い培地による化学処理.

高性能のオーステナイトコンパレータに関する重要な注意:
デュプレックスグレードを高性能のオーステナイトステンレス鋼と区別することが重要です, 同様のアプリケーションでは考慮されることもありますが、異なる微細構造とプロパティバランスがあります:
- 254SMO® (US S31254 / で 1.4547): スーパーオーステナイト, 二重ではありません
- 重要な機能: 木材〜42-45. 優れたピッティング/隙間腐食抵抗 (スーパーデュプレックスに匹敵します), オーステニティクスに典型的な優れた形成性と極低温靭性. スーパーデュプレックスよりも降伏強度が低い.
- 典型的な用途: 海水システム, パルプ/紙の漂白, 化学処理; 多くの場合、高い形成性が有益なスーパーデュプレックスの代替.
- 1.4435 (AISI 316L修正): 高純度のオーステナイト, 二重ではありません
- 重要な機能: 木材〜28-31. 標準316Lにわたる耐食性の強化, 非常に低いフェライト, 多くの場合、高い表面仕上げ品質のために生産されます.
- 典型的な用途: 医薬品, バイオテクノロジー, 優れた清掃と腐食抵抗を必要とする高純度の食品/飲料アプリケーション.
この簡単な概要は、これらのキーの主要な特性とアプリケーションニッチを強調しています デュプレックスステンレス鋼 グレードと関連する高性能オーステナイトの代替品.
詳細な仕様については, 常に材料データシートを参照してください.
デュプレックスとオーステナイトのステンレス鋼のグレードの迅速な比較
特徴 | 合金 2304 (リーンデュプレックス) | 2205 デュプレックスステンレス鋼 | 合金 2507 (スーパーデュプレックス) | 254SMO® (スーパーオーステナイト) | 1.4435 (高純度のオーステナイト) |
微細構造 | 二重 | 二重 | 二重 | オーステナイト系 | オーステナイト系 |
典型的な降伏強度 | 〜400 MPa (58 KSI) | 〜450 MPa (65 KSI) | 〜550 MPa (80 KSI) | 〜300 MPa (43.5 KSI) | 〜200 MPa (29 KSI) |
木材 (約) | 25-26 | 35-36 | 42-44 | 42-45 | 28-31 |
塩化物の孔食が抵抗します. | 適度 | とても良い | 素晴らしい | 素晴らしい | 良い |
塩化物SCC抵抗. | 良い | とても良い | 素晴らしい | とても良いから良い | まあまあから良い |
成形性 | 良い | まあまあから良い | 公平 | 素晴らしい | 素晴らしい |
溶接性 | 良い | 良い | 良い (より多くのコントロールが必要です) | 良い | 素晴らしい |
典型的なコスト要因 (VS 304L) | 〜1.2-1.5x | 〜1.5-2.5x | 〜2.5-4x | 〜2.5-4x | 〜1.5-2x |
(コスト要因は非常に近似であり、市場に依存しています).
この分析は、プロパティの進行を示しています (そして多くの場合費用がかかります) 1つがリーンから標準からスーパーデュプレックスグレードに移動するにつれて, また、254SMO®のような高性能オーステナイトグレードが風景にどのように適合するかを強調しています.
6. デュプレックスステンレス鋼のアプリケーションエリア
高強度のユニークな組み合わせ, 優れた耐食性 (特に塩化物とCSCCに対して), そして合理的なタフネスが生じます デュプレックスステンレス鋼 要求の厳しい産業の増加において好ましい材料:
石油およびガス産業 (上流, 中流, 下流):
- オフショアプラットフォーム: 配管システム, 構造コンポーネント, セパレーター, スクラバー, 熱交換器 (スーパーデュプレックスのような 2507 またはS32760が一般的です).
- 海底機器: フローライン, 臍, マニホールド, クリスマスツリー.
- オンショア処理: サワーガス用のパイプライン (h₂sが含まれています), 精製機器.
- LNG端子: 貯蔵タンクコンポーネント, 配管.

化学処理産業 (CPI):
- タンクと船: 腐食性化学物質を保存および処理するため, 酸, および塩化物.
- 配管システム: 攻撃的な液体の輸送.
- 熱交換器, 原子炉, および蒸留柱.
- (成績: 2205, 2507, 化学的重症度に応じて、他の特殊な二重/スーパーデュプレックス).
パルプおよびペーパー産業:
- 消化器, 漂白植物機器, 黒液リカバリボイラー.
- (成績: 2205, Lired Duplex like 2304 または、積極的でない部品のLDX2101®).
淡水化植物:
- 逆浸透の高圧配管とポンプ (ro) システム.
- マルチステージフラッシュの蒸発器 (MSF) および多発性蒸留 (と) ユニット.
- (成績: スーパーデュプレックスのような 2507 高塩化物海水のために広く使用されています).
海洋産業 および造船:
- シャフト, ラダー, プロペラ.
- 海水冷却システム.
- 化学タンカー用の貨物タンク.
- 沖合の風力タービンの基礎と構造.
水および廃水処理:
- パンプス, バルブ, 腐食性の水環境での配管.
- スラッジ処理装置.
鉱業および鉱物の処理:
- 研磨剤および腐食性のスラリーを処理する機器.
- 浸出タンク.
建築, 建物, と建設:
- 構造コンポーネント: 橋 (歩行者と道路), ファサードの建物, 屋根のトラス, 高強度と腐食抵抗が必要なサポートビーム (リーンデュプレックスと標準デュプレックス).
- プールの構造と継手: 塩素化水に対する耐性.
- 沿岸構造: 手すり, サポート.
食品および飲料業界:
- ストレージタンク, 配管, および処理装置 より高い強度または特定の腐食抵抗を超えて 304/316 が必要です (例えば, ブラインの取り扱い, 特定の酸性食品). (しばしば適切なリーンデュプレックス).

汚染防止機器:
- 煙道ガス脱硫 (FGD) システム: スクラバー, ダクトワーク, 煙突は酸性および塩化物を含む煙道ガスにさらされました.
特定の選択 デュプレックスステンレス鋼 学年 (傾く, 標準, またはスーパー) 腐食性環境の重症度に依存します, 必要な機械的強度, 温度条件, 経済的考慮事項.
7. デュプレックスステンレス鋼の利点と課題
デュプレックスステンレス鋼 (DSS) 説得力のある利点を提供しますが、その特定の特性を慎重に検討する必要があります.
重要な利点:
- 優れた強度: 一般的なオーステナイトの降伏強度をほぼ2倍にします, より軽いデザインを有効にします.
- 優れた耐食性: 特に塩化物ストレス腐食亀裂に対して (CSCC), ピッティング, および隙間腐食 (高プレングレード).
- 良好な溶接性 & 靭性: 適切な手順で, DSSは、これらの分野で優れたパフォーマンスを提供します.
- 好ましいライフサイクルコスト: 高強度と腐食抵抗は、寿命とメンテナンスの削減により、より高い初期材料コストを相殺することができます.
重要な課題 & 制限事項:
- 温度感度: 長期の高温サービスには理想的ではありません (腹立リスクのために〜300〜350°Cを超えています) または真の極低温アプリケーション.
- より厳しい製造: 機械加工, 形にする, そして、溶接には、強度とユニークな冶金が高いため、標準のオーステナイト鋼と比較して、より専門的な技術と制御が必要です.
- より高い初期コスト: 重要な合金要素のため (Cr, で, モー, n).
- 有害な段階のリスク: 誤った熱処理または溶接は、腹立につながる可能性があります.
の成功したアプリケーション デュプレックスステンレス鋼 適切な設計を通じてこれらの課題を軽減しながら、その強みを活用することを伴います, 材料の選択, および製造慣行.
8. よくある質問: 二相ステンレス鋼
Q1: デュプレックスステンレス鋼を「二重」にするもの?
あ: その2相微細構造, オーステナイトとフェライトのほぼ等しい部分を含む, 独自のプロパティを提供します.
Q2: オーステナイトステンレス鋼よりも強いデュプレックスです (例えば, 304/316)?
あ: はい, デュプレックスステンレス鋼は通常、304Lや316Lなどの一般的なアニールされたオーステナイトグレードの約2倍の降伏強度を持っています.
Q3: プレンとは何ですか、そしてなぜそれが二重等グレードにとって重要なのですか?
あ: 木材 (ピッティング抵抗相当数) Crに基づく腐食に対する抵抗を推定します, モー, およびnコンテンツ. より高いプレンは、より良い抵抗を示します, 腐食サービスのグレードを選択するために重要です.
Q4: すべてデュプレックスステンレス鋼磁気です?
あ: はい. フェライト相の存在により、それらは本質的に磁気になります, 完全にアニールされたオーステナイトステンレス鋼とは異なり.
Q5: デュプレックスステンレス鋼は高温で使用できますか?
あ: デュプレックスグレードには制限があります. 〜300〜350°Cを超える長期使用 (570-660°F) 有害な位相降水により、腹立ちにつながる可能性があります. オーステナイトまたは特殊な合金は、高温サービスに適しています.
Q6: Super Duplexの主な利点は何ですか (例えば, 2507) 標準のデュプレックス上 (例えば, 2205)?
あ: スーパーデュプレックスグレード (のように 2507) かなり優れた腐食抵抗を提供します (特に、過酷な塩化物環境での孔食と隙間の腐食に) クロムの増加による強度が高い, モリブデン, および窒素含有量.
Q7: 「リーンデュプレックス」ステンレス鋼とは何ですか?
あ: これらはより費用対効果の高いグレードです (例えば, 2304, LDX2101®) ニッケルとモリブデンが低い. 彼らは構造と強度にマンガンと窒素を使用します, 適度に腐食性の環境で304L/316Lよりも優れた強度とCSCC耐性を提供する.
Q8: デュプレックスステンレス鋼は、製造後に不動態化が必要ですか?
あ: それは自然に受動的な層を形成します. 通常、製造後の徹底的なクリーニングで十分です. 重要なアプリケーションには、最適な腐食抵抗を確保するために、重要なアプリケーションまたは重大な表面汚染後に正式な化学的不動態化が指定される場合があります.
9. まとめ
デュプレックスステンレス鋼 (DSS) 洗練されたクラスの素材として立っています, フェライトとオーステナイトのステンレス鋼の間のプロパティギャップを独自に橋渡しする.
その特徴的な二相微細構造, フェライトとオーステナイトのバランスの取れたブレンド, 高機械強度の並外れた組み合わせを提供します, 未解決の腐食抵抗 - 特に塩化物ストレス腐食亀裂に対する因果関係 (CSCC) 局所的な孔食 - そして良好な溶接性.
初期の概念から現代のリーンに進化します, 標準 (例えば, 合金 2205), 素晴らしい (例えば, 合金 2507), そして、超二重バリアントでさえ, これらの合金は、石油やガスのような重要な産業の増加する需要を一貫して満たしています, 化学処理, および海洋工学.
効果的な利用は、DSS分類を理解することにかかっています (多くの場合、Pren Valueによって), 国際的な命名規則, 一般的なグレードの特定の属性.
強度と腐食性能に大きな利点を提供します, DSSは、よりシンプルなオーステナイトグレードと比較して、高温制限やより厳しい製造手順などの課題も提示します。.
したがって, サービス条件の包括的な評価, 機械的要件, 製造能力, ライフサイクルコストは、最適な材料選択に不可欠です.
本質的に, デュプレックスステンレス鋼 エンジニアリングの課題を要求するための強力なソリューションスイートを提供します, 耐久性としての役割を固めます, 高性能, そして、多くの場合、高度な素材の領域で経済的に健全な選択.