Duplexová nehrdzavejúca oceľ je nehrdzavejúca oceľ s fázami austenitu a feritu.
Vďaka svojej vysokej sile a vynikajúcej odolnosti proti korózii (najmä odolnosť proti korózii stresu chloridu), sa široko používa v chemickom priemysle, morské inžinierstvo, tlakové nádoby, stavba mosta a ďalšie polia.
Bežné známky ako 2205, 2304, 1.4462, S32205, atď., Ich pravidlá pomenovania obsahujú logiku zloženia materiálu, úroveň výkonu a štandardný systém.
Tento článok bude systematicky analyzovať metódu pomenovania duplexnej nehrdzavejúcej ocele z aspektov klasifikácie, Pomenovanie pravidiel, Medzinárodné štandardné porovnanie a typická analýza stupňa.
1. Zavedenie
Hľadanie materiálov, ktoré vydržia čoraz viac agresívnejšie prostredie a zároveň ponúka štrukturálnu integritu a ekonomickú životaschopnosť, viedlo k významnému pokroku v metalurgii.
Medzi nimi, duplexná nehrdzavejúca oceľ predstavuje významný skok vpred, Ponúka synergickú zmes vlastností, ktoré často prevyšujú vlastnosti tradičných jednofázových nehrdzavejúcich ocelí.
1.1 Definícia duplexnej nehrdzavejúcej ocele
Duplexná nehrdzavejúca oceľ (Dss) je rodina nehrdzavejúcej ocele charakterizovaná dvojfázovou mikroštruktúrou pozostávajúcou z približne rovnakých pomerov austenitu (kubická mriežka zameraná na tvár) a ferit (kubická mriežka zameraná na telo).
Typicky, Táto rovnováha je zameraná na a 50/50 Pomer feritu/austenit po žíhaní a ochladení roztoku, Praktické rozsahy sa však môžu líšiť (napr., 40-60% každá fáza).

Táto dvojfázová štruktúra sa dosahuje starostlivou kontrolou chemického zloženia, predovšetkým s vysokým chrómom (zvyčajne 19-32%), mierny nikel (zvyčajne 3-8%), a často pridávania molybdénu (až do 7.5%) a dusík (až do 0.4%).
Ostatné prvky ako mangán, meď, kremíka, a volfrám môže byť tiež prítomný na jemné doladenie špecifických vlastností.
Jedinečná mikroštruktúra duplexná nehrdzavejúca oceľ je kľúčom k jeho zvýšenému mechanickému a koróznemu odporu v porovnaní s konvenčnými austenitickými (napr., 304 nehrdzavejúca oceľ, 316) alebo feritický (napr., 430) nehrdzavejúce ocele.
1.2 Stručná história duplexnej nehrdzavejúcej ocele
Vývoj duplexná nehrdzavejúca oceľ (Dss) bola evolučná cesta, ktorá trvá takmer storočie:
- Skoré koncepty (1930siež): Objavili sa počiatočné experimentálne duplexné stupne, predovšetkým ako odliatky, zamerané na kombináciu feritickej sily s niektorými austenitickými výhodami, ale čelia otázkam zvárateľnosti a ohromenia.
- Prvá generácia (Po druhej svetovej vojne-60. roky): Tieto zliatiny, s vyšším uhlíkom a bez úmyselného dusíka, mal obmedzené aplikácie v dôsledku zlých vlastností a húževnatosti zvaru.
- Prielom druhej generácie (1970S-980. roky): Úmyselné pridanie dusík revolúcia DSS. Austenit stabilizovaný dusík, zlepšená sila, Zvýšená odolnosť proti korózii, a kriticky, Vylepšená zvárateľnosť. Táto éra videla vzostup známok ako Zliatina 2205 (US S31803/S32205), ktorý sa stal priemyselným koňom.
- Tretí generácia & Nad (1980slama):
- Super duplex: Poháňané agresívnymi pobrežnými požiadavkami, známky s vyšším CR, Mo, a n (napr., Zliatina 2507 - US S32750) boli vyvinuté pre vynikajúcu odolnosť proti korózii (Drevo ≥ 40).
- Štíhly duplex: Ponúkať nákladovo efektívne alternatívy k austenitickým známkam, zliatiny s nižšími ni a mo, ale vyvážené s Mn a n (napr., Zliatina 2304 - US S32304) objavil sa, Poskytnutie dobrej pevnosti a miernej odolnosti proti korózii.
- Hyper duplex: Prebiehajúci vývoj sa zameriava na ešte vyššie legované stupne pre extrémne prostredie.
1.3 Dôležitosť duplexnej nehrdzavejúcej ocele
Dôležitosť duplexná nehrdzavejúca oceľ (Dss) V modernom priemysle je značné, Vychádzajúca z jej jedinečnej a veľmi výhodnej kombinácie vlastností:
- Vynikajúca sila: Duplexné stupne zvyčajne ponúkajú silné stránky výnosov približne dvojnásobok (ako 304/316). To umožňuje výrazné zníženie hmotnosti štruktúr a komponentov prostredníctvom tendených sekcií materiálu.
- Vynikajúca odolnosť proti korózii: DSS vykazuje výnimočnú odolnosť voči rôznym formám korózie, najmä chloridové napätie Korózia praskanie (CSCC)—Po spoločný režim zlyhania pre austenitiku - a vynikajúci odpor voči jamkám a korózii trhliny, najmä v známkach molybdénu a super duplexných stupňov.
- Vyvážená húževnatosť a ťažnosť: Aj keď nezodpovedá austenitiká pri kryogénnych teplotách, Duplex Ocels poskytujú dobrú rovnováhu húževnatosti a ťažkosti pre širokú škálu služobných teplôt.
- Dobrá zvárateľnosť: Moderné duplexné duplexné stupne sú ľahko zvárané, za predpokladu, že sa dodržiavajú vhodné postupy na udržanie ich kritickej fázovej rovnováhy.
- Nákladová efektívnosť (Životný cyklus): Aj keď počiatočné náklady na materiál môžu byť vyššie ako niektoré konvenčné nehrdzavejúce ocele, vynikajúca sila (umožnenie menšieho materiálu) a zvýšená odolnosť proti korózii (čo vedie k dlhšej životnosti a zníženej údržbe) často robiť duplexná nehrdzavejúca oceľ ekonomickejšia voľba počas života komponentu, najmä v agresívnom prostredí.
Tieto kombinované atribúty vytvárajú duplexná nehrdzavejúca oceľ nevyhnutné riešenie pre náročné aplikácie v sektoroch, ako je ropa a plyn, chemické spracovanie, dužina, odsoľovanie, a morské inžinierstvo, Ak môžu konvenčné materiály zaostávať vo výkone alebo dlhovekosti.
2. Klasifikácia duplexnej nehrdzavejúcej ocele
Duplexná nehrdzavejúca oceľ známky nie sú jedinou entitou, ale rodinou zliatin.
Dajú sa klasifikovať na základe rôznych kritérií, najčastejšie ich legalizačný obsah (čo koreluje s odporom korózie) alebo ich zamýšľané použitie.
2.1 Pomer klasifikácie pomocou zloženia / Odolnosť proti korózii (Drevo)
Toto je najbežnejšia metóda klasifikácie duplexná nehrdzavejúca oceľ, často spojené s ich ekvivalentným číslom odporu. (Drevo).
Vyšší Pren vo všeobecnosti naznačuje lepšiu odolnosť proti lokalizovanej korózii jamiek.
Chudá duplexová nehrdzavejúca oceľ:
- Drevo: Zvyčajne v rozsahu 22-27.
- Kompozícia: Charakterizované nižším obsahom niklu a molybdénu v porovnaní so štandardnými duplexnými stupňami. Často využíva mangán a zvyšuje dusík na stabilizáciu austenitu a zvýšenie sily.
- Príklady: US S32101 (LDX 2101®), US S32304 (Zliatina 2304), US S82011.
- Vlastnosti: Ponúknite lepšiu odolnosť proti prasknutiu korózie pevnosti a napätia ako 304 l/316L austenitických stupňov, Pri všeobecnej rezistencii na koróziu často porovnateľné s 304 l alebo o niečo lepšie. Nákladovo efektívnejšie kvôli nižším Ni a MO.
- Účel: Navrhnuté ako nákladovo efektívna alternatíva k austenitikom série 300 v miernych korozívnych prostrediach, kde je vyššia sila prospešná.
Štandardná duplexná nehrdzavejúca oceľ:
- Drevo: Zvyčajne v rozsahu 30-38 (často >32 sa používa ako bežná prahová hodnota).
- Kompozícia: Obsahovať stredné hladiny chrómu (21-23%), nikel (4.5-6.5%), molybdén (2.5-3.5%), a dusík.
- Príklady: US S31803 / S32205 (Zliatina 2205) - Toto je najčastejšie používaná duplexná známka a často sa považuje za pracovný koň.
- Vlastnosti: Vynikajúca kombinácia vysokej sily, dobrá húževnatosť, dobrá zvárateľnosť, a veľmi dobrý odpor voči jamám, korózia trhliny, a praskanie korózie stresu chloridu. Výrazne lepšie ako 316 l v mnohých aspektoch.
- Účel: Všeobecný duplex pre širokú škálu aplikácií v mierne až vysoko korozívnych prostrediach.
Super duplex z nehrdzavejúcej ocele:
- Drevo: Typicky ≥ 40.
- Kompozícia: Vyššie hladiny chrómu (24-27%), nikel (6-8%), molybdén (3-5%), a dusík (0.24-0.35%). Niektoré môžu obsahovať volfrámu (W) alebo meď (Cu).
- Príklady: US S32750 (Zliatina 2507), US S32760 (Zeron® 100), UNS S32550 (Faerrali® 255).
- Vlastnosti: Ponúknite vynikajúcu silu a vynikajúcu odolnosť proti korózii, najmä vo vysoko agresívnych prostrediach obsahujúcich chlorid, ako je morská voda, a odpor voči kyslému plynu (H₂s).
- Účel: Pre vysoko náročné aplikácie, v ktorých sú štandardné duplexné alebo austenitické stupne nedostatočné, najmä v rope a plyne na mori, chemické spracovanie, a odsoľovanie.

Hyper duplex z nehrdzavejúcej ocele (Ultra duplexný):
- Drevo: Typicky >45, Niektoré definície používajú >48 alebo dokonca >50.
- Kompozícia: Ešte vyšší obsah legovania ako super duplex, posúvanie limitov chrómu, molybdén, dusík, A niekedy volfrámu.
- Príklady: US S32707, US S33207.
- Vlastnosti: Navrhnuté pre extrémnu odolnosť proti korózii v najagresívnejších prostrediach.
- Účel: Niche aplikácie, kde sa vyžaduje maximálny výkon, často stále vo vývoji alebo pre veľmi špecifické projekty. Menej široko dostupné a drahšie.
2.2 Klasifikácia pomocou použitia (Menej formálny, Často sa prekrývajú s kategóriami Pren)
Zatiaľ čo klasifikácia založená na Pren je dominantná, niekedy duplexná nehrdzavejúca oceľ Typy sú diskutované z hľadiska ich primárnych ovládačov aplikácií:
Duplexná nehrdzavejúca oceľ pre štruktúru:
- Toto sa často týka štíhleho duplexného alebo štandardného duplexného stupňa, kde je ich vysoká výnosová pevnosť kľúčovou výhodou, Umožnenie ľahších konštrukcií.
- Príklady: Architektonická podpora, mosty, skladovacie nádrže.

Odolnosť proti korózii použila duplexná nehrdzavejúca oceľ:
- To primárne zahŕňa štandardný duplex, super duplex, a hyper duplexné stupne vybrané pre svoju schopnosť odolávať špecifickým korozívnym médiám.
- Príklady: Chemické spracovanie, zahraničné komponenty, odsoľovacie rastliny.
Duplexová nehrdzavejúca oceľ pre nízku teplotu:
Austenitické nehrdzavejúce ocele sú vo všeobecnosti vhodnejšie pre skutočne kryogénne aplikácie.
Niektoré duplexné stupne, najmä štandardné duplexné stupne, ako napríklad 2205, Udržujte dobrú húževnatosť až do -50 ° C (-60° F) alebo mierne nižšie.
Vďaka tomu sú vhodné pre niektoré kryogénne aplikácie procesu, kde by boli feritické stupne príliš krehké.
Ak kryogénne podmienky nie sú extrémne, Ferritické stupne môžu byť silnejšie ako austenitické stupne v tomto rozsahu.
Táto klasifikácia založená na použití je kvalitatívnejšia a často odráža primárny dôvod, prečo je pre aplikáciu vybraná konkrétna kategória pren..
3. Pravidlá pomenovania duplexnej nehrdzavejúcej ocele
Pomenovanie a označenie duplexná nehrdzavejúca oceľ známky sledujú rôzne národné a medzinárodné normy.
Pochopenie týchto systémov je rozhodujúce pre presnú špecifikáciu a obstarávanie.
3.1 Pomenovanie pravidiel národného štandardu Číny (Gb)
Čínsky (Gb) Normy často používajú systém, ktorý kombinuje písmená a čísla odrážajúce zloženie alebo charakteristiky.
Pre duplexné nehrdzavejúce ocele, označenia často začínajú „s“ alebo začleňujú číslice súvisiace s ich číslami UNS.
Príklad pre známku podobnú ako 2205: Môže byť označený ako S22053 (zarovnanie s UNS S32205) alebo konkrétny stupeň GB ako 00Cr2ni5mo3n.
00Zlomenie CR22NI5MO3N (priblížiť sa):
- 00: Označuje veľmi nízky obsah uhlíka.
- CR22: ~ 22% chróm.
- Na5: ~ 5% nikel.
- Mo3: ~ 3% molybdén.
- N: Obsahuje dusík.
Je dôležité poradiť sa so špecifickým štandardom GB (napr., Gb/t 20878 Pre tyče z nehrdzavejúcej ocele, Gb/t 12771 Pre zvárané trubice z nehrdzavejúcej ocele) Pre presné označenia.
3.2 Pomenovanie pravidiel amerického štandardu (ASTM/ASME)
Najuznávanejší medzinárodný systém určovania nehrdzavejúcej ocele, vrátane duplexná nehrdzavejúca oceľ, je zjednotený systém číslovania (My).
Americký systém: Duplex nehrinné ocele sa zvyčajne označuje ako predpona „S“, po ktorej nasleduje päť číslic.
- „S“ označuje nehrdzavejúcu oceľ (alebo tepelné ocele odolné voči teplu a korózii).
- Číslice často, Ale nie vždy, dať nejaké náznaky o zložení, Aj keď to nie je prísne pravidlo.
- Príklady:
- US S31803 (staršie označenie pre 2205)
- US S32205 (spoločné označenie pre 2205, s mierne prísnejšou kontrolou zloženia ako S31803)
- US S32304 (pre štíhly duplex 2304)
- US S32750 (pre super duplex 2507)
- US S32760 (pre ďalšiu stupeň Super Duplex)
Normy ASTM a ASME (napr., ASTM A240 pre tanier, pokrývka, a pás; ASTM A789/A790 pre plynulé a zvárané potrubie) bude odkazovať na tieto čísla UNS.
Obchodné názvy (ako „2205“, „2507“, „LDX 2101®,„Zeron® 100“) sa tiež široko používajú v priemysle, ale číslo UNS je definitívna špecifikácia.
3.3 Pomenovanie pravidiel európskeho štandardu (V)
Európske normy (V), ako en 10088 (Nehrdzavejúce ocele), Použite systém numerických označení a označení mien.
Numerické označenie (Oceľový počet): Formát ako 1.xxxx.
- 1. označuje oceľ.
- Ďalšia číslica často naznačuje hlavnú legúciu skupinu (napr., 4 pre nehrdzavejúce ocele).
- Nasledujúce číslice sú sekvenčné alebo kódované.
- Príklady:
- 1.4462 (pre duplexný stupeň rovnocenný s UNS S32205 / 2205)
- 1.4362 (Pre štíhly duplexný stupeň ekvivalentný s UNS S32304 / 2304)
- 1.4410 (pre Super Duplex Grade Ekvivalent s UNS S32750 / 2507)
- 1.4501 (pre ďalšiu stupeň Super Duplex, Podobné ako S32760)
Označenie (Názov ocele):
Formát zvyčajne začínajúci „x“ nasledovanými číslami označujúcimi obsah uhlíka, Potom symboly a čísla pre kľúčové legovacie prvky.
- X označuje zliatinovú oceľ (obsah zliatiny).
- Číslo nasledujúce x vydelené pomocou 100 dáva nominálny obsah uhlíka (napr., X2 znamená ~ 0,02% c).
- Chemické symboly, po ktorých nasledujú čísla, ktoré naznačujú ich percento.
- Príklad 1.4462 (2205): X2crminnan22-5-3
- X2: Obsah uhlíka ≤ 0.03% (cieľ ~ 0,02%).
- Štrbina: Hlavné legované prvky chróm, Nikel, Molybdén, Dusík.
- 22-5-3: Nominálne percentá pre Cr (~ 22%), In (~ 5%), Mo (~ 3%). Dusík je naznačený „N“, ale jeho percento nie je vždy výslovne v mennej časti.
3.4 Pomenovanie pravidiel japonského štandardu (On)
Japonské priemyselné normy (On) mať tiež svoj vlastný systém na určovanie nehrdzavejných ocelí.
- Označenia JIS pre nehrdzavejúcu oceľ často začínajú „Sus“ (Oceľ použite nehrdzavejúcu farbu).
- Nasledujúce „Sus,„Môžu existovať čísla podobné stupňom AISI pre austenitiku (napr., SUS304, SUS316) alebo konkrétne označenia pre iné typy.
- Pre duplexná nehrdzavejúca oceľ, Jis často prijíma alebo sa úzko zhoduje s číslami UNS alebo má konkrétne označenie SUS.
- Príklad pre známku podobnú ako 2205: SUS329J3L (staršie označenie) alebo sa môže vzťahovať na Jeho S32205 (Prijatie nás).
- Príklad pre super duplexný stupeň podobný 2507: SUS329J4L (staršie označenie) alebo sa môže vzťahovať na Jeho S32750.
„L“ často označuje nízkym uhlíkom. „J“ môže označovať modifikáciu alebo štandard špecifickú pre japončinu.
Pochopenie týchto rôznych konvencií pomenovávania je nevyhnutné pri riešení medzinárodných projektov, Získavanie materiálov na celom svete, alebo interpretácia špecifikácií z rôznych pôvodov.
Systém UNS je často najuniverzálnejším referenčným bodom.
4. Porovnanie medzinárodných noriem pre duplexnú nehrdzavejúcu oceľ
Zatiaľ čo systém UNS poskytuje spoločný jazyk, Špecifické požiadavky na nehnuteľnosť, testovacie postupy, a podmienky dodania pre duplexná nehrdzavejúca oceľ Výrobky sú podrobne opísané v rôznych medzinárodných a národných normách.
Pri určovaní alebo obstarávaní duplexu, Je nevyhnutné odvolať sa na príslušné štandardné formuláre výrobkov (napr., na tanier, potrubie, bar).
Spoločný názov / Typ | OUST(siež) | A číslo ocele | A názov ocele | Jis známka (Typický/podobný) | GB stupňa (Typický/podobný) |
Štíhly duplex | |||||
2304 | S32304 | 1.4362 | X3crnin23-4 | Sus323l / Jeho S32304 | S23043 |
LDX 2101® | S32101 | 1.4162 | X2crmnnnin21-5-1 | Jeho S32101 | S21013 |
Štandardný duplex | |||||
2205 | S31803 / S32205 | 1.4462 | X2crminnan22-5-3 | SUS329J3L / Jeho S32205 | S22053 (00Cr2ni5mo3n) |
Super duplex | |||||
2507 | S32750 | 1.4410 | X2CrniMon25-7-4 | SUS329J4L / Jeho S32750 | S25073 (00Cr25ni7mo4n) |
Zeron® 100 | S32760 | 1.4501 | X2crnicoUwn25-7-4 | Jeho S32760 | S25063 / S25074 |
Faerrali® 255 | S32550 (tiež S32520) | 1.4507 | X2crnimocun25-6-3 | Jeho S32550 | S25553 |
Pri určovaní duplexná nehrdzavejúca oceľ, Jasne uvádza požadované číslo OSN a príslušný štandard formulára produktu (napr., „Duplex z nehrdzavejúcej ocele UNS S32205 podľa ASTM A240“) je osvedčená prax, aby ste sa vyhli nejednoznačnosti.
5. Analýza bežných duplexných zrážok z nehrdzavejúcej ocele
Niekoľko duplexná nehrdzavejúca oceľ známky sú výrazné v priemyselnom používaní, Každý ponúka zreteľnú rovnováhu nehnuteľností a nákladov. Pochopenie ich kľúčových funkcií je rozhodujúce pre správny výber.
- Zliatina 2205 (US S31803 / S32205): Pracovný kôň
- Typ: Štandardný duplex (Drevo ~ 35-36).
- Kľúčové funkcie: Vynikajúca rovnováha vysokej sily (približne. dvakrát z 316l), Veľmi dobrý odpor voči jamám, korózia trhliny, a praskanie korózie stresu chloridu (CSCC). Dobrú zvárateľnosť.
- Typické použitie: Široko používané v oleji & plynu, chemické spracovanie, križovatka & papier, a štrukturálne aplikácie.
- Zliatina 2304 (US S32304): Štíhla možnosť
- Typ: Štíhly duplex (Drevo ~ 25-26).
- Kľúčové funkcie: Vyššia pevnosť ako 304 l/316l, dobrý odpor CSCC. Odolnosť proti korózii všeobecne porovnateľná s 304l, ale so štrukturálnymi výhodami duplexu. Nákladovo efektívne z dôvodu nižších Ni a MO.
- Typické použitie: Úložné nádrže, konštrukčné komponenty, horúca voda; Alternatíva k austenitike série 300 v miernych korozívnych prostrediach.
- Zliatina 2507 (US S32750): Super interpret
- Typ: Super duplex (Drevo ≥ 42,5).
- Kľúčové funkcie: Veľmi vysoká pevnosť a vynikajúca odolnosť proti korózii, najmä v agresívnych prostrediach chloridu (napr., morská voda). Vynikajúce jamky a odpor CSCC.
- Typické použitie: Náročné prihlášky v mori oleja & priemysel, odsoľovacie rastliny, chemické spracovanie s vysoko korozívnym médiom.

Dôležitá poznámka k vysokovýkonným austenitickým komparátorom:
Je nevyhnutné rozlíšiť duplexné stupne od vysoko výkonných austenitických nehrdzavejúcich ocelí, ktoré sa niekedy považujú za podobné aplikácie, ale majú rôzne mikroštruktúry a zostatky z nehnuteľností:
- 254SMO® (US S31254 / V 1.4547): Austenitický, Nie duplexný
- Kľúčové funkcie: Drevo ~ 42-45. Vynikajúca odolnosť proti korózii jamiek/štrbín (porovnateľné so super duplexom), Vynikajúca formovateľnosť a kryogénna húževnatosť typická pre austenitiku. Nižšia pevnosť výťažku ako super duplex.
- Typické použitie: Morská voda, bielenie buničiny, chemické spracovanie; často alternatíva k super duplexu, kde je vysoká formovateľnosť prospešná.
- 1.4435 (AISI 316L upravené): Austenitický, Nie duplexný
- Kľúčové funkcie: Drevo ~ 28-31. Zvýšený odpor korózie oproti štandardnému 316L, veľmi nízky ferit, často vyrábané pre kvalitu vysokej povrchovej úpravy.
- Typické použitie: Farmaceutický, biotechnológia, a aplikácie potravín/nápojov s vysokou čistotou, ktoré si vyžadujú vynikajúcu čistiteľnosť a odolnosť proti korózii.
Tento stručný prehľad zdôrazňuje primárne charakteristiky a výklenky aplikácií z týchto kľúčov duplexná nehrdzavejúca oceľ známky a príslušné vysoko výkonné austenitické alternatívy.
Pre podrobné špecifikácie, Vždy sa poraďte s materiálnymi údajovými hárkami.
Rýchle porovnanie známok duplexu a austenitickej z nehrdzavejúcej ocele
Funkcia | Zliatina 2304 (Štíhly duplex) | 2205 duplexná nehrdzavejúca oceľ | Zliatina 2507 (Super duplex) | 254SMO® (Austenitický) | 1.4435 (Austenitický) |
Mikroštruktúra | Duplexný | Duplexný | Duplexný | austenitické | austenitické |
Typická pevnosť výťažku | ~ 400 MPa (58 ksi) | ~ 450 MPa (65 ksi) | ~ 550 MPa (80 ksi) | ~ 300 MPa (43.5 ksi) | ~ 200 MPa (29 ksi) |
Drevo (Približne) | 25-26 | 35-36 | 42-44 | 42-45 | 28-31 |
Chlorid Pitting odoláva. | Mierne | Veľmi dobrý | Výborne | Výborne | Dobre |
Chlorid SCC odolá. | Dobre | Veľmi dobrý | Výborne | Dobré až veľmi dobré | Spravodlivé k dobru |
Tvarovateľnosť | Dobre | Spravodlivé k dobru | Spravodlivé | Výborne | Výborne |
Zvárateľnosť | Dobre | Dobre | Dobre (Potrebné viac kontroly) | Dobre | Výborne |
Typický nákladový faktor (vs 304l) | ~ 1,2-1,5x | ~ 1,5-2,5x | ~ 2,5-4x | ~ 2,5-4x | ~ 1,5-2x |
(Nákladové faktory sú veľmi približné a vysoko závislé od trhu).
Táto analýza ukazuje progresiu vo vlastnostiach (A často náklady) Keď sa človek presúva z štíhleho na štandardné do super duplexných stupňov, a tiež zdôrazňuje, ako vysokovýkonné austenitické stupne ako 254SMO® zapadajú do krajiny.
6. Oblasti aplikácie duplexnej nehrdzavejúcej ocele
Jedinečná kombinácia vysokej sily, vynikajúca odolnosť proti korózii (najmä proti chloridom a CSCC), a rozumná tvrdosť spôsobuje duplexná nehrdzavejúca oceľ Preferovaný materiál v rastúcom počte náročných odvetví:
Ropný a plynárenský priemysel (Protiprúd, Stredný prúd, Po prúde):
- Pobrežné platformy: Potrubné systémy, konštrukčné komponenty, odlučovač, práčky, výmenníky tepla (Super duplex ako 2507 alebo S32760 sú bežné).
- Vybavenie: Toky, pupočník, potrubie, Vianočné stromčeky.
- Spracovanie na pevnine: Potrubia pre kyslý plyn (H₂s obsahujúci), vylepšovacie zariadenie.
- LNG terminály: Komponenty skladovacej nádrže, potrubie.

Odvetvie chemického spracovania (CPI):
- Tanky a plavidlá: Na ukladanie a spracovanie korozívnych chemikálií, kyseliny, a chloridy.
- Potrubné systémy: Preprava agresívnych tekutín.
- Výmenník tepla, Reaktory, a destilačné stĺpce.
- (Známky: 2205, 2507, a ďalšie špecializované duplex/super duplex v závislosti od chemickej závažnosti).
Odvetvie buničiny a papiera:
- Digestor, Zariadenie na výrobu rastlín, Kotly na zotavenie z čiernych alkoholu.
- (Známky: 2205, štíhly duplex ako 2304 alebo LDX 2101® pre menej agresívne časti).
Odsoľovacie rastliny:
- Vysokotlakové potrubie a čerpadlá v reverznej osmóze (Ro) Systémy.
- Výparky vo viacstupňovom blesku (MSF) a viacúčinná destilácia (S) jednotky.
- (Známky: Super duplex ako 2507 sa vo veľkej miere používajú v dôsledku morskej vody s vysokým chloridom).
Morský priemysel a stavba lodí:
- Hriadeľ, Kormidlo, Vrtule.
- Systémy na chladenie morskej vody.
- Nákladné nádrže pre chemické tankery.
- Základy a štruktúry veternej turbíny na mori.
Čistenie vody a odpadovej vody:
- Čerpadlá, Ventily, Potrubie v korozívnom vodnom prostredí.
- Vybavenie na úpravu kalov.
Ťažba a spracovanie minerálov:
- Manipulácia s drsným a korozívnym kalom.
- Vylúhovacie tanky.
Architektúra, Výstavba, a výstavba:
- Štrukturálne komponenty: Mosty (chodec a cesta), stavebné fasády, strešné nosníky, Podporujte lúče, kde je potrebná vysoká pevnosť a odolnosť proti korózii (Štíhly duplex a štandardný duplex).
- Kvalitné konštrukcie a armatúry: Odolnosť voči chlórovanej vode.
- Pobrežné štruktúry: Zábradlie, podpora.
Priemysel potravín a nápojov:
- Úložné nádrže, Potrubie, a spracovateľské zariadenie kde vyššia pevnosť alebo špecifická odolnosť proti korózii nad rámec 304/316 je povinný (napr., manipulácia so soľbinkami, určité kyslé potravinové výrobky). (Lean Duplex často vhodný).

Vybavenie na kontrolu znečistenia:
- Pustenie plynu (FGD) Systémy: Práčky, potrubie, a komíny vystavené kyslým spalinovým plynom obsahujúcim chloridom a chloridom.
Výber konkrétneho duplexná nehrdzavejúca oceľ známka (naklonený, norma, alebo super) Závisí od závažnosti korozívneho prostredia, požadovaná mechanická pevnosť, teplotné podmienky, a ekonomické úvahy.
7. Výhody a výzvy duplexnej nehrdzavejúcej ocele
Duplexná nehrdzavejúca oceľ (Dss) ponúka presvedčivé výhody, ale vyžaduje si dôkladné zváženie jeho špecifických charakteristík.
Kľúčové výhody:
- Vynikajúca sila: Zhruba zdvojnásobte výnosovú pevnosť bežných austenitík, umožnenie ľahších vzorov.
- Vynikajúca odolnosť proti korózii: Najmä proti praskaniu korózie stresu chloridu (CSCC), jamka, a korózia trhliny (vysoké známky).
- Dobrá zvárateľnosť & Húževnatosť: So správnymi postupmi, DSS ponúka v týchto oblastiach dobrý výkon.
- Priaznivé náklady na životný cyklus: Vysoká pevnosť a odolnosť proti korózii môže kompenzovať vyššie počiatočné náklady na materiál prostredníctvom dlhovekosti a zníženej údržby.
Kľúčové výzvy & Obmedzenia:
- Citlivosť na teplotu: Nie je ideálny pre dlhodobú vysokorýchlostnú službu (nad ~ 300-350 ° C v dôsledku rizika ohromenia) alebo skutočné kryogénne aplikácie.
- Náročnejšia výroba: Obrábanie, formovanie, a zváranie vyžaduje špecializovanejšie techniky a kontroly v porovnaní so štandardnými austenitickými oceľami v dôsledku vyššej sily a jedinečnej metalurgie.
- Vyššie počiatočné náklady: Kvôli významným zliatinovým prvkom (Cr, In, Mo, N).
- Riziko škodlivých fáz: Nesprávne tepelné ošetrenie alebo zváranie môže viesť k ohromeniu.
Úspešné uplatňovanie duplexná nehrdzavejúca oceľ zahŕňa využitie svojich silných stránok a zároveň zmierňuje tieto výzvy správnym dizajnom, výber materiálu, a výrobné postupy.
8. Často: Duplexná nehrdzavejúca oceľ
Q1: Čo robí duplexnú nehrdzavejúcu oceľ „duplex“?
A: Jej dvojfázová mikroštruktúra, obsahujúce zhruba rovnaké časti austenitu a feritu, dáva mu jedinečné vlastnosti.
Q2: Je duplexný silnejší ako austenitická nehrdzavejúca oceľ (napr., 304/316)?
A: áno, Duplexné nehrdzavejúce ocele majú zvyčajne asi dvojnásobok výnosovej pevnosti bežných žíhaných austenitických stupňov ako 304L alebo 316L.
Q3: Čo je pren a prečo je to dôležité pre duplexné stupne?
A: Drevo (Číslo ekvivalentného odporu.) Odhady odolnosti voči korózii jamiek na základe CR, Mo, a n obsah. Vyšší Pren označuje lepšiu odolnosť, rozhodujúce pre výber známok pre korozívne služby.
Q4: Sú všetky duplexné nehrdzavejúce ocele magnetické?
A: áno. Prítomnosť feritovej fázy ich robí zo svojej podstaty magnetický, Na rozdiel od plne žíhaných austenitických nehrdzavejúcich ocelí.
Q5: Môže sa duplexná nehrdzavejúca oceľ použiť pri vysokých teplotách?
A: Duplexné stupne majú obmedzenia. Predĺžené použitie nad ~ 300-350 ° C (570-660° F) môže viesť k ohromeniu kvôli škodlivým zrážkam fázy. Austenitické alebo špecializované zliatiny sú lepšie pre služby s vysokou teplotou.
Q6: Aká je hlavná výhoda Super Duplex (napr., 2507) nad štandardným duplexom (napr., 2205)?
A: Super duplexné stupne (ako 2507) Ponúknite výrazne lepšiu odolnosť proti korózii (Najmä na jamky a koróziu trhliny v tvrdom prostredí chloridu) a vyššia pevnosť v dôsledku zvýšeného chrómu, molybdén, a obsah dusíka.
Q7: Čo sú to „Lean Duplex“ nehrdzavejúce ocele?
A: Jedná sa o nákladovo efektívnejšie známky (napr., 2304, LDX 2101®) s nižším niklom a molybdénom. Používajú mangán a dusík na štruktúru a silu, Ponúka lepšiu silu a odpor CSCC ako 304L/316L pre mierne korozívne prostredia.
Q8: Potrebuje duplex z nehrdzavejúcej ocele po výrobe pasiváciu?
A: Prirodzene tvorí pasívnu vrstvu. Dôkladné čistenie po výrobe je zvyčajne dostatočné. Formálna chemická pasivácia môže byť špecifikovaná pre kritické aplikácie alebo po významnej povrchovej kontaminácii, aby sa zabezpečila optimálna odolnosť proti korózii.
9. Zhrnutie
Duplexná nehrdzavejúca oceľ (Dss) stojí sofistikovaná trieda materiálov, Jedinečne preklenutie nehnuteľností medzi feritickými a austenitickými nehrdzavými oceľami.
Jeho charakteristická mikroštruktúra s dvojfázovou fázou, Vyvážená zmes feritu a austenitu, dodáva výnimočnú kombináciu vysokej mechanickej pevnosti, Vynikajúca odolnosť proti korózii - najmä proti prasknutiu korózie stresu chloridu (CSCC) a lokalizované jamky - a dobrá zvárateľnosť.
Vyvíjajúci sa od skorých konceptov do moderného štíhle, norma (napr., Zliatina 2205), super (napr., Zliatina 2507), a dokonca aj hyper-duplexné varianty, Tieto zliatiny neustále spĺňajú rastúce požiadavky kritických odvetví, ako je ropa a plyn, chemické spracovanie, a morské inžinierstvo.
Efektívne využitie závisí od porozumenia klasifikácií DSS (často podľa hodnoty pren), Konvencie medzinárodného pomenovania, a konkrétne atribúty bežných stupňov.
A zároveň ponúka významné výhody vo výkone sily a korózie, DSS tiež predstavuje výzvy, ako sú obmedzenia vysokej teploty a náročnejšie výrobné postupy v porovnaní s jednoduchšími austenitickými stupňami.
Preto, komplexné hodnotenie podmienok služieb, mechanické požiadavky, výrobné schopnosti, a náklady na životný cyklus sú nevyhnutné pre optimálny výber materiálu.
V podstate, duplexná nehrdzavejúca oceľ Poskytuje silnú sadu riešení pre náročné inžinierske výzvy, Spevnenie jeho úlohy ako trvanlivého, vysokovýkonný, a často ekonomicky zdravá voľba v oblasti pokročilých materiálov.