Materialeegenskaber af duplex rustfrit stål
Mikrostrukturen afduplex rustfrit stålhar både de krystallografiske strukturer af ca50% ferrit(en kropscentreret kubisk struktur) og50% austenit(en ansigtscentreret kubisk struktur). Legeringselementerne i duplex rustfrit stål er enten ferritisatorer (f.eks. krom, silicium, molybdæn) eller austenitiserer (f.eks. kulstof, nikkel, nitrogen), hvilket betyder, at de favoriserer dannelsen af henholdsvis den ferritiske og austenitiske fase.
Typiskduplex rustfrit stålviser en højere flydespænding end typiske martensitiske, austenitiske og ferritiske kvaliteter. De har dog et snævert interval af arbejdstemperaturer på grund af udfældningen af intermetalliske faser, der begynder at forekomme over 300 grader, og begyndende skørhed, når de nærmer sig kryogene temperaturer.
Fordele ved duplex rustfrit stål
1. Forbedret styrke
Mange duplekskvaliteter er så meget som to gange stærkere end austenitiske og ferritiske rustfri stålkvaliteter.
2. Høj sejhed og duktilitet
Duplex rustfrit stål er ofte mere formbart under tryk end ferritiske kvaliteter og giver større sejhed.
3. Høj korrosionsbestandighed
Afhængigt af den pågældende kvalitet tilbyder duplex rustfrit stål sammenlignelig (eller bedre) korrosionsbestandighed som almindelige austenitiske kvaliteter. For legeringer med øget nitrogen, molybdæn og krom udviser stål høj modstandsdygtighed over for både sprækkekorrosion og kloridgruber.
4. Omkostningseffektivitet
Duplex rustfrit stål tilbyder alle ovenstående fordele, mens det kræver lavere niveauer af molybdæn og nikkel. Dette betyder, at det er en billigere mulighed end mange traditionelle austenitiske kvaliteter af rustfrit stål. Den højere styrke og korrosionsbestandighed betyder også, at mange dele fremstillet ved hjælp af duplex rustfrit kan være tyndere end deres austenitiske modstykker, hvilket giver lavere omkostninger.
Standard og egenskaber for udvalgte varmebehandlede duplex stålkvaliteter
| Duplex |
ASTM A789 Grade S32520 Varmebehandlet |
ASTM A790 Grade S31803 Varmebehandlet |
ASTM A790 Grade S32304 Varmebehandlet |
ASTM A815 Grade S32550 Varmebehandlet |
ASTM A815 Grade S32205 Varmebehandlet |
|
Elastikmodul |
200 GPa |
200 GPa |
200 GPa |
200 GPa |
200 GPa |
|
Forlængelse |
25 % |
25 % |
25 % |
15 % |
20 % |
|
Trækstyrke |
770 MPa |
620 MPa |
600 MPa |
800 MPa |
655 MPa |
|
Hårdhed, Brinell |
310 |
290 |
290 |
302 |
290 |
|
Udbyttestyrke |
550 MPa |
450 MPa |
400 MPa |
550 MPa |
450 MPa |
|
Termisk udvidelseskoefficient |
1E-5 1/K |
1E-5 1/K |
1E-5 1/K |
1E-5 1/K |
1E-5 1/K |
|
Specifik varmekapacitet |
440 - 502 J/(kg·K) |
440 - 502 J/(kg·K) |
440 - 502 J/(kg·K) |
440 - 502 J/(kg·K) |
440 - 502 J/(kg·K) |
|
Varmeledningsevne |
13 - 30 W/(m·K) |
13 - 30 W/(m·K) |
13 - 30 W/(m·K) |
13 - 30 W/(m·K) |
13 - 30 W/(m·K) |
Alle værdier taget ved 20 grader.
Duplex rustfrit stål kvaliteter og sammensætning
|
Slags |
Eksempler på karakterer |
Sammensætning |
PREN |
|||
|
Cr% |
Ni% |
Mo% |
N% |
|||
|
Læne |
S31500, S32304, S32404 |
20-24 |
1-5 |
0.1-0.3 |
0.1-0.22 |
24-25 |
|
Norm |
S31803, S32205 |
21-23 |
4.5-6 |
2.5-3.5 |
0.1-0.22 |
33-35 |
|
Super-dupleks |
S32520, S32550, S32750 |
24-29 |
4.5-8 |
2.7-4.5 |
0.1-0.35 |
>40 |
|
Hyper-dupleks |
S32707, S33207 |
27 |
6.5 |
5 |
0.4 |
49 |
Anvendelser af duplex rustfrit stål
- Offshore og near-shore operationer såsom olieboring, afsaltning, vandbehandling og andre industrielle operationer
- Kemisk og flydende forarbejdning
- Marine dele og komponenter
- Forureningskontroludstyr
- Papir- og papirproduktion
- Konstruktion
- Varmtvand og bryggetanke
- Kemisk behandling, transport og opbevaring
Medfølgende formularer Duplex rustfrit stål
- Rør
- Rør
- Plade
- Ark
- Bar
- Fittings & flanger
- Svejsetråd/stang
