Dupleks rustfritt stål (DSS) er en type rustfritt stål som inneholder omtrent like deler ferritt og austenitt, hvor den mindre fasen vanligvis utgjør minst 30 %. DSS har vanligvis et krominnhold mellom 18 % og 28 % og et nikkelinnhold mellom 3 % og 10 %. Noen duplekse rustfrie ståltyper inneholder også legeringselementer som molybden (Mo), kobber (Cu), niob (Nb), titan (Ti) og nitrogen (N).
Denne stålkategorien kombinerer egenskapene til både austenittisk og ferritisk rustfritt stål. Sammenlignet med ferritisk rustfritt stål har DSS høyere plastisitet og seighet, mangler sprøhet ved romtemperatur og viser forbedret intergranulær korrosjonsmotstand og sveisbarhet. Samtidig beholder den 475 °C sprøheten og den høye varmeledningsevnen til ferritisk rustfritt stål og viser superplastisitet. Sammenlignet med austenittisk rustfritt stål har DSS høyere styrke og betydelig bedre motstand mot intergranulær og kloridspenningskorrosjon. DSS har også utmerket motstand mot punktkorrosjon og regnes som et nikkelbesparende rustfritt stål.
Struktur og typer
På grunn av sin tofasestruktur av austenitt og ferritt, der hver fase utgjør omtrent halvparten, viser DSS egenskapene til både austenittisk og ferritisk rustfritt stål. Flyttegrensen til DSS varierer fra 400 MPa til 550 MPa, som er dobbelt så høy som for vanlig austenittisk rustfritt stål. DSS har høyere seighet, lavere sprøhetsomgangstemperatur og betydelig forbedret intergranulær korrosjonsmotstand og sveisbarhet sammenlignet med ferritisk rustfritt stål. Det beholder også noen egenskaper ved ferritisk rustfritt stål, som 475 °C sprøhet, høy varmeledningsevne, lav varmeutvidelseskoeffisient, superplastisitet og magnetisme. Sammenlignet med austenittisk rustfritt stål har DSS høyere styrke, spesielt flytegrense, og forbedret motstand mot gropkorrosjon, spenningskorrosjon og korrosjonsutmatting.
DSS kan klassifiseres i fire typer basert på den kjemiske sammensetningen: Cr18, Cr23 (Mo-fri), Cr22 og Cr25. Cr25-typen kan videre deles inn i standard og superdupleks rustfritt stål. Blant disse er Cr22- og Cr25-typene de vanligste. I Kina produseres de fleste DSS-kvalitetene som brukes i Sverige, inkludert 3RE60 (Cr18-type), SAF2304 (Cr23-type), SAF2205 (Cr22-type) og SAF2507 (Cr25-type).
Typer av dupleks rustfritt stål
1. Lavlegeringstype:Dette stålet, representert ved UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N), inneholder ikke molybden og har et PREN-ekvivalentnummer (Pitting Resistance Equivalent Number) på 24–25. Det kan erstatte AISI 304 eller 316 i spenningskorrosjonsapplikasjoner.
2. Mellomlegeringstype:Representert av UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), med en PREN på 32-33. Korrosjonsmotstanden er mellom AISI 316L og 6% Mo+N austenittisk rustfritt stål.
3. Høylegert type:Inneholder vanligvis 25 % Cr sammen med molybden og nitrogen, noen ganger kobber og wolfram. Representert ved UNS S32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0,2N), med en PREN på 38–39, har dette stålet bedre korrosjonsbestandighet enn 22 % Cr DSS.
4. Superdupleks rustfritt stål:Inneholder høye nivåer av molybden og nitrogen, representert ved UNS S32750 (25Cr-7Ni-3,7Mo-0,3N), noen ganger også wolfram og kobber, med en PREN over 40. Den er egnet for tøffe medieforhold, og tilbyr utmerkede korrosjons- og mekaniske egenskaper, sammenlignbare med superaustenittiske rustfrie stål.
Karakterer av dupleks rustfritt stål i Kina
Den nye kinesiske standarden GB/T 20878-2007 «Rustfritt og varmebestandig stål og kjemisk sammensetning» inkluderer mange DSS-kvaliteter, som 14Cr18Ni11Si4AlTi, 022Cr19Ni5Mo3Si2N og 12Cr21Ni5Ti. I tillegg tilsvarer det velkjente 2205 dupleksstålet den kinesiske kvaliteten 022Cr23Ni5Mo3N.
Kjennetegn på dupleks rustfritt stål
På grunn av sin tofasestruktur, ved å kontrollere den kjemiske sammensetningen og varmebehandlingsprosessen på riktig måte, kombinerer DSS fordelene til både ferritiske og austenittiske rustfrie stål. Det arver den utmerkede seigheten og sveisbarheten til austenittiske rustfrie stål og den høye styrken og kloridspenningskorrosjonsmotstanden til ferritiske rustfrie stål. Disse overlegne egenskapene har gjort at DSS raskt har utviklet seg som et sveisbart strukturmateriale siden 1980-tallet, og har blitt sammenlignbart med martensittiske, austenittiske og ferritiske rustfrie stål. DSS har følgende egenskaper:
1. Motstand mot kloridspenningskorrosjon:Molybdenholdig DSS viser utmerket motstand mot kloridspenningskorrosjon ved lave spenningsnivåer. Mens 18-8 austenittisk rustfritt stål har en tendens til å lide av spenningskorrosjonssprekker i nøytrale kloridløsninger over 60 °C, fungerer DSS godt i miljøer som inneholder spormengder av klorider og hydrogensulfid, noe som gjør det egnet for varmevekslere og fordampere.
2. Motstand mot gropkorrosjon:DSS har utmerket motstand mot punktkorrosjon. Med samme punktkorrosjonsekvivalent (PRE = Cr % + 3,3 Mo % + 16 N %) viser DSS og austenittisk rustfritt stål lignende kritiske punktkorrosjonspotensialer. DSS' motstand mot punktkorrosjon og spaltekorrosjon, spesielt i typer med høyt krom- og nitrogeninnhold, overgår motstanden til AISI 316L.
3. Korrosjonsmotstand, utmattelse og slitasje:DSS fungerer bra i visse korrosive miljøer, noe som gjør det egnet for pumper, ventiler og annet kraftutstyr.
4. Mekaniske egenskaper:DSS har høy styrke og utmattingsstyrke, med en flytegrense dobbelt så høy som 18-8 austenittisk rustfritt stål. I løsningsglødet tilstand når forlengelsen 25 %, og seighetsverdien AK (V-hakk) overstiger 100 J.
5. Sveisbarhet:DSS har god sveiseevne med lav tendens til varmsprekk. Forvarming er vanligvis ikke nødvendig før sveising, og varmebehandling etter sveising er unødvendig, noe som muliggjør sveising med 18-8 austenittisk rustfritt stål eller karbonstål.
6. Varm arbeid:DSS med lavt krominnhold (18 % Cr) har et bredere temperaturområde for varmbearbeiding og lavere motstand enn 18-8 austenittisk rustfritt stål, noe som muliggjør direkte valsing til plater uten smiing. DSS med høyt krominnhold (25 % Cr) er litt mer utfordrende å varmbearbeide, men kan produseres til plater, rør og tråder.
7. Kaldbearbeiding:DSS viser større deformasjonsherding under kaldbearbeiding enn 18-8 austenittisk rustfritt stål, og krever høyere initialspenning for deformasjon under rør- og plateforming.
8. Varmeledningsevne og ekspansjon:DSS har høyere varmeledningsevne og lavere varmeutvidelseskoeffisienter sammenlignet med austenittisk rustfritt stål, noe som gjør det egnet for foring av utstyr og produksjon av komposittplater. Det er også ideelt for kjerner i varmevekslerrør, med høyere varmevekslingseffektivitet enn austenittisk rustfritt stål.
9. Sprøhet:DSS beholder sprøhetstendensene til ferritiske rustfrie stål med høyt krominnhold og er uegnet for bruk ved temperaturer over 300 °C. Jo lavere krominnholdet i DSS er, desto mindre utsatt er det for sprø faser som sigmafasen.
Womic Steels produksjonsfordeler
Womic Steel er en ledende produsent av dupleks rustfritt stål, og tilbyr et omfattende utvalg av produkter, inkludert rør, plater, stenger og tråder. Produktene våre overholder viktige internasjonale standarder og er ISO-, CE- og API-sertifiserte. Vi kan tilby tredjeparts tilsyn og sluttkontroll, noe som sikrer at de høyeste kvalitetsstandardene oppfylles.
Womic Steels duplekse rustfrie stålprodukter er kjent for sine:
Råvarer av høy kvalitet:Vi bruker kun de beste råmaterialene for å sikre overlegen produktytelse.
Avanserte produksjonsteknikker:Våre toppmoderne produksjonsanlegg og erfarne team gjør det mulig for oss å produsere dupleks rustfritt stål med presise kjemiske sammensetninger og mekaniske egenskaper.
Tilpassbare løsninger:Vi tilbyr et bredt utvalg av størrelser og spesifikasjoner for å møte kundenes spesifikke behov.
Streng kvalitetskontroll:Våre strenge kvalitetskontrollprosesser sikrer at hvert produkt oppfyller de høyeste standardene for kvalitet.
Global rekkevidde:Med et robust eksportnettverk leverer Womic Steel dupleks rustfritt stål til kunder over hele verden, og støtter ulike bransjer med pålitelige og høypresterende materialer.
Velg Womic Steel for dine behov innen dupleks rustfritt stål og opplev den uovertrufne kvaliteten og servicen som skiller oss fra andre i bransjen.
Publisert: 29. juli 2024