Stal nierdzewna dupleksowa (DSS) to rodzaj stali nierdzewnej, która zawiera mniej więcej równe ilości ferrytu i austenitu, przy czym mniejsza część stanowi zazwyczaj co najmniej 30%. Stal DSS charakteryzuje się zazwyczaj zawartością chromu od 18% do 28% oraz niklu od 3% do 10%. Niektóre stale nierdzewne dupleksowe zawierają również pierwiastki stopowe, takie jak molibden (Mo), miedź (Cu), niob (Nb), tytan (Ti) i azot (N).
Ta kategoria stali łączy w sobie cechy stali nierdzewnych austenitycznych i ferrytycznych. W porównaniu ze stalami nierdzewnymi ferrytycznymi, stal DSS charakteryzuje się wyższą plastycznością i wytrzymałością, nie wykazuje kruchości w temperaturze pokojowej oraz charakteryzuje się lepszą odpornością na korozję międzykrystaliczną i spawalnością. Jednocześnie zachowuje kruchość w temperaturze 475°C i wysoką przewodność cieplną stali nierdzewnych ferrytycznych oraz wykazuje nadplastyczność. W porównaniu ze stalami nierdzewnymi austenitycznymi, stal DSS charakteryzuje się wyższą wytrzymałością i znacznie lepszą odpornością na korozję międzykrystaliczną i naprężeniową chlorków. Stal DSS charakteryzuje się również doskonałą odpornością na korozję wżerową i jest uważana za stal nierdzewną oszczędzającą nikiel.
Struktura i typy
Dzięki dwufazowej strukturze austenitu i ferrytu, gdzie każda faza stanowi około połowę, stal DSS wykazuje cechy zarówno stali nierdzewnych austenitycznych, jak i ferrytycznych. Granica plastyczności stali DSS mieści się w zakresie od 400 MPa do 550 MPa, czyli dwukrotnie więcej niż w przypadku zwykłych stali nierdzewnych austenitycznych. Stal DSS charakteryzuje się wyższą wytrzymałością, niższą temperaturą kruchości oraz znacznie lepszą odpornością na korozję międzykrystaliczną i spawalnością w porównaniu ze stalami nierdzewnymi ferrytycznymi. Zachowuje również niektóre właściwości stali nierdzewnych ferrytycznych, takie jak kruchość w temperaturze 475°C, wysoka przewodność cieplna, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, nadplastyczność i magnetyzm. W porównaniu ze stalami nierdzewnymi austenitycznymi, stal DSS charakteryzuje się wyższą wytrzymałością, zwłaszcza granicą plastyczności, oraz lepszą odpornością na wżery, korozję naprężeniową i zmęczenie korozyjne.
Stal DSS można podzielić na cztery typy w zależności od składu chemicznego: Cr18, Cr23 (bezmolibdenowy), Cr22 i Cr25. Stal Cr25 można dodatkowo podzielić na standardową i superduplexową. Spośród nich najczęściej stosowane są stale Cr22 i Cr25. W Chinach większość gatunków stali DSS jest produkowana w Szwecji, w tym 3RE60 (typ Cr18), SAF2304 (typ Cr23), SAF2205 (typ Cr22) i SAF2507 (typ Cr25).
Rodzaje stali nierdzewnej dupleksowej
1. Typ niskostopowy:Reprezentowana przez UNS S32304 (23Cr-4Ni-0,1N), ta stal nie zawiera molibdenu i ma wskaźnik PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) wynoszący 24-25. Może zastąpić stal AISI 304 lub 316 w zastosowaniach wymagających odporności na korozję naprężeniową.
2. Typ średniostopowy:Reprezentowany przez UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0,15N) o PREN 32-33. Jego odporność na korozję mieści się w przedziale od stali AISI 316L do stali austenitycznych z 6% Mo+N.
3. Typ wysokostopowy:Zazwyczaj zawiera 25% Cr wraz z molibdenem i azotem, czasami miedzią i wolframem. Reprezentowana przez UNS S32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0,2N) o PREN 38-39, stal ta ma lepszą odporność na korozję niż stal DSS z 22% Cr.
4. Stal nierdzewna Super Duplex:Zawiera dużą ilość molibdenu i azotu, reprezentowanych przez stal UNS S32750 (25Cr-7Ni-3,7Mo-0,3N), czasami zawierającą również wolfram i miedź, z PREN powyżej 40. Jest ona odpowiednia do trudnych warunków środowiskowych, oferując doskonałe właściwości antykorozyjne i mechaniczne, porównywalne ze stalami nierdzewnymi superaustenitycznymi.
Gatunki stali nierdzewnej dupleksowej w Chinach
Nowa chińska norma GB/T 20878-2007 „Gatunki stali nierdzewnych i żaroodpornych oraz skład chemiczny” obejmuje wiele gatunków stali DSS, takich jak 14Cr18Ni11Si4AlTi, 022Cr19Ni5Mo3Si2N i 12Cr21Ni5Ti. Ponadto, dobrze znana stal dupleksowa 2205 odpowiada chińskiemu gatunkowi 022Cr23Ni5Mo3N.
Charakterystyka stali nierdzewnej dupleksowej
Dzięki swojej dwufazowej strukturze, dzięki odpowiedniej kontroli składu chemicznego i procesu obróbki cieplnej, DSS łączy zalety ferrytycznych i austenitycznych stali nierdzewnych. Dziedziczy doskonałą wytrzymałość i spawalność stali nierdzewnych austenitycznych oraz wysoką wytrzymałość i odporność na korozję naprężeniową chlorkową stali nierdzewnych ferrytycznych. Te wyjątkowe właściwości sprawiły, że DSS szybko rozwinął się jako spawalny materiał konstrukcyjny od lat 80. XX wieku, stając się porównywalny ze stalami nierdzewnymi martenzytycznymi, austenitycznymi i ferrytycznymi. DSS charakteryzuje się następującymi właściwościami:
1. Odporność na korozję naprężeniową chlorkową:Stal DSS zawierająca molibden wykazuje doskonałą odporność na korozję naprężeniową pod wpływem chlorków przy niskich poziomach naprężeń. Podczas gdy austenityczne stale nierdzewne 18-8 mają tendencję do pękania korozyjnego pod wpływem naprężeń w neutralnych roztworach chlorków o temperaturze powyżej 60°C, stal DSS dobrze sprawdza się w środowiskach zawierających śladowe ilości chlorków i siarkowodoru, co czyni ją odpowiednią do wymienników ciepła i parowników.
2. Odporność na korozję wżerową:Stal DSS charakteryzuje się doskonałą odpornością na korozję wżerową. Przy takim samym współczynniku odporności na korozję wżerową (PRE=Cr%+3,3Mo%+16N%), stal DSS i austenityczne stale nierdzewne wykazują podobny potencjał krytycznych korozji wżerowej. Odporność stali DSS na korozję wżerową i wżerową, szczególnie w przypadku stali o wysokiej zawartości chromu i azotu, przewyższa odporność stali AISI 316L.
3. Odporność na korozję zmęczeniową i zużycie:DSS sprawdza się w określonych środowiskach korozyjnych, dzięki czemu nadaje się do stosowania w pompach, zaworach i innym sprzęcie energochłonnym.
4. Właściwości mechaniczne:Stal DSS charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i wytrzymałością zmęczeniową, z granicą plastyczności dwukrotnie wyższą niż austenityczne stale nierdzewne 18-8. W stanie wyżarzanym w roztworze jej wydłużenie sięga 25%, a wartość udarności AK (karb V) przekracza 100 J.
5. Spawalność:Stal DSS charakteryzuje się dobrą spawalnością i niską tendencją do pękania na gorąco. Podgrzewanie wstępne zazwyczaj nie jest wymagane przed spawaniem, a obróbka cieplna po spawaniu nie jest konieczna, co umożliwia spawanie stali nierdzewnych austenitycznych 18-8 lub stali węglowych.
6. Obróbka na gorąco:Stal niskochromowa (18% Cr) DSS charakteryzuje się szerszym zakresem temperatur obróbki na gorąco i niższą rezystancją niż austenityczne stale nierdzewne 18-8, co umożliwia bezpośrednie walcowanie na blachy bez kucia. Stal wysokochromowa (25% Cr) DSS jest nieco trudniejsza do obróbki na gorąco, ale można ją wytwarzać w postaci blach, rur i drutów.
7. Obróbka na zimno:Stal DSS wykazuje większe umocnienie podczas obróbki na zimno niż austenityczne stale nierdzewne 18-8, co wymaga większego naprężenia początkowego w celu odkształcenia podczas formowania rur i blach.
8. Przewodność cieplna i rozszerzalność cieplna:Stal DSS charakteryzuje się wyższą przewodnością cieplną i niższymi współczynnikami rozszerzalności cieplnej w porównaniu ze stalami nierdzewnymi austenitycznymi, co czyni ją odpowiednią do wykładania urządzeń i produkcji płyt kompozytowych. Idealnie nadaje się również do rdzeni rur wymienników ciepła, zapewniając wyższą sprawność wymiany ciepła niż austenityczne stale nierdzewne.
9. Kruchość:Stal DSS zachowuje tendencję do kruchości charakterystyczną dla ferrytycznych stali nierdzewnych wysokochromowych i nie nadaje się do stosowania w temperaturach powyżej 300°C. Im niższa zawartość chromu w stali DSS, tym mniejsza jest podatność na kruche fazy, takie jak faza sigma.
Zalety produkcyjne firmy Womic Steel
Womic Steel to wiodący producent stali nierdzewnej duplex, oferujący szeroką gamę produktów, w tym rury, blachy, pręty i druty. Nasze produkty spełniają najważniejsze normy międzynarodowe i posiadają certyfikaty ISO, CE i API. Oferujemy nadzór i kontrolę końcową pod nadzorem niezależnych podmiotów, gwarantując spełnienie najwyższych standardów jakości.
Produkty ze stali nierdzewnej dupleksowej firmy Womic Steel są znane z:
Wysokiej jakości surowce:Używamy wyłącznie najlepszych surowców, aby zapewnić najwyższą jakość naszych produktów.
Zaawansowane techniki produkcyjne:Nasze najnowocześniejsze zakłady produkcyjne i doświadczony zespół pozwalają nam wytwarzać stal nierdzewną dupleksową o precyzyjnym składzie chemicznym i właściwościach mechanicznych.
Rozwiązania dostosowywane do indywidualnych potrzeb:Oferujemy szeroki zakres rozmiarów i specyfikacji, aby sprostać szczególnym potrzebom naszych klientów.
Rygorystyczna kontrola jakości:Nasze rygorystyczne procesy kontroli jakości gwarantują, że każdy produkt spełnia najwyższe standardy doskonałości.
Globalny zasięg:Dzięki rozbudowanej sieci eksportowej firma Womic Steel dostarcza stal nierdzewną duplex klientom na całym świecie, dostarczając różnym gałęziom przemysłu niezawodne i wydajne materiały.
Wybierz firmę Womic Steel, jeśli potrzebujesz stali nierdzewnej dupleksowej i przekonaj się o niezrównanej jakości i obsłudze, która wyróżnia nas w branży.
Czas publikacji: 29 lipca 2024 r.