Дуплексная нержавеющая сталь: обзор
Дуплексная нержавеющая сталь имеет богатую историю с 1927 года. Она прошла три основных этапа. Каждый этап имеет уникальные особенности. Давайте рассмотрим его путь и преимущества.
История дуплексной нержавеющей стали
Первое поколение
Начало было положено сталью AISI 329. В нем много хрома и молибдена. Это означает, что он эффективен против некоторых видов ржавчины. Однако он имеет высокое содержание углерода (0,1%). Это может затруднить сварку. Сварные детали могут быть менее прочными. Их устойчивость к ржавчине также может снизиться. Поэтому его часто используют без сварки.
Второе поколение
Ситуация изменилась с появлением нового процесса, называемого аргоно-кислородным обезуглероживанием. Это привело к появлению дуплексных сталей с высоким содержанием азота. У них очень мало углерода. В них также есть такие элементы, как молибден, медь или кремний. Это помогает им противостоять ржавчине. Широко известный тип — SAF2205.
Третье поколение
Затем появились супердуплексные стали. В эту группу входят такие имена, как SAF2507, UR52N+ и Zeron100. В них еще меньше углерода и больше других элементов. Около 40-45% составляет разновидность железа, называемая ферритом. Эта смесь отлично справляется с некоторыми видами ржавчины.
Организация и свойства
Дуплексная нержавеющая сталь особенная. Он состоит из двух основных частей: феррита и аустенита. Они почти равны. Но их должно быть больше 30%. Эта смесь имеет много преимуществ.
Химический состав дуплексных нержавеющих сталей
| Сравнение типичных химических составов выбранных аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей (приблизительные значения) |
| Категории | Марки стали | Химический состав % | ПРЕН |
| C | Cr | Ни | Мо | N |
|
| Аустенитный | 304L | 0.03 | 19 | 12 | ---- | 0.1 | 21 |
| 316L | 0.03 | 18 | 12 | 2 | ---- | 25 |
| Дуплекс из нержавеющей стали | 2205 | 0.03 | 22 | 5 | 3 | 0.15 | 34 |
| 255 | 0.03 | 25 | 6 | 3 | 0.2 | 38 |
| 2507 | 0.03 | 25 | 7 | 4 | 0.25 | 42 |
Исследования показывают, что лучшая смесь — это 40–60% феррита и 60–40% аустенита. Другие факторы могут изменить прочность и эластичность стали.
Механические свойства
| Механические свойства типичных дуплексных марок нержавеющей стали при комнатной температуре |
| Марки стали | Стандартный
оценки | σ0,2/МПа | σb/МПа | δ5/% | АК/Джей |
| АИСИ304 | УНС С30400 | 210 | 515～690 | 45 | >300 |
| АИСИ430 | УНС С43000 | 205 | 450 | 20 |
|
| САФ2304 | УНС S32304 | 400 | 600～820 | 25 | 300 |
| САФ2205 | УНС S31803 | 450 | 680～880 | 25 | 250 |
| САФ2507 | УНС S32750 | 550 | 800～1000 | 25 | 230 |
Коррозионная стойкость
Дуплексная сталь устойчива к ржавчине. Устойчив к различным типам ржавчины. Даже соединения устойчивы к ржавчине. Это также хорошо против износа. Многие примеры показывают, что он эффективен против двух типов ржавчины: межкристаллитной и равномерной.
Ограничения
Однако это не идеально. У него есть некоторые недостатки по сравнению с другим типом, называемым аустенитным. Лучше всего он работает в определенном температурном диапазоне. Кроме того, он немного менее гибкий. И есть определенная температура, при которой он может стать хрупким.
Заключение
Дуплексная нержавеющая сталь значительно выросла за столетие. Сейчас он используется во многих отраслях. Он отлично подходит для прочности и устойчивости к ржавчине. Но знание его пределов является ключевым моментом. Правильный выбор может заставить его работать лучше всего.