Co je duplexní nerezová ocel
Duplexní nerezová ocel má dvoufázovou mikrostrukturu se zhruba stejným podílem feritu a austenitu. Nejznámější jakost je UNS S32205, na kterou se vztahuje ASTM A240 pro plechy a plechy, ASTM A790 pro bezešvé a svařované trubky a EN 1.4462 v evropském systému označování, zatímco S31803 a super duplexní třída S32750 pokrývají nižší a vyšší slitiny. Dvoufázová struktura poskytuje mez kluzu, která je zhruba dvojnásobná než u standardních austenitických jakostí, v kombinaci s výrazně lepší odolností proti chloridové důlkové korozi, štěrbinové korozi a chloridovému koroznímu praskání.
Údaje o nemovitosti
| Vlastnictví | UNS S32205 (2205) |
|---|---|
| Minimální mez kluzu | 450 MPa |
| Minimální pevnost v tahu | 620 MPa |
| Ekvivalentní číslo odolnosti proti důlkové korozi | 34 nebo vyšší |
| Typický obsah feritu | 40 až 60 procent v žíhaném stavu |
| Rozsah provozních teplot | Až asi 300 stupňů C, nad kterými stoupá riziko zkřehnutí |
Vysoký obsah chrómu, molybdenu a dusíku zvyšuje ekvivalentní číslo odolnosti proti důlkové korozi na 34 nebo více pro S32205, což umožňuje materiálu přežít prostředí obsahující chloridy, které způsobují důlkovou korozi u nerezové oceli typu 316. Mechanické vlastnosti se rozvíjejí rozpouštěcím žíháním následovaným rychlým ochlazením a po každém svařování nebo tváření za tepla musí následovat správný tepelný cyklus, aby se obnovila fázové vyvážení.
Tlakové nádoby a procesní zařízení
Výroba tlakových nádob je hlavní aplikací. Duplexní deska a hlavy se používají pro reaktory, separátory, kolony a skladovací nádoby v chemickém, petrochemickém průmyslu a průmyslu hnojiv, protože třída odolává obecné korozi i praskání chloridovou korozí, zatímco její vyšší pevnost umožňuje tenčí stěnu než austenitická alternativa. Svařovaná výroba je přímočará s odpovídajícími spotřebními materiály a hotová nádoba je normálně testována na obsah feritu a v případě potřeby na odolnost proti mezikrystalové korozi.
Pobřežní architektura a hradby
V pobřežních městech atmosféra plná soli koroduje držáky, kotvy a fasádní komponenty vyrobené z nerezové oceli typu 304 nebo 316, což se projevuje jako povrchová rez a časem i jako bezpečnostní problém pro upevňovací systém. Duplexní součásti z nerezové oceli řeší tento problém u zdroje: materiál si zachovává pasivní povrch pod nanášením chloridů, nabízí pevnost potřebnou pro tenké konstrukční upevnění a zachovává si čistý vzhled bez častého čištění a{3}}úpravy.
Odsolování mořské vody a úprava vody
Vícestupňová záblesková a reverzně osmózová odsolovací zařízení zpracovávají horkou, provzdušněnou mořskou vodu s vysokým obsahem chloridů, což je jedno z nejnáročnějších prostředí pro kovové materiály. Duplexní nerezová ocel se používá pro vysokotlaká potrubí s reverzní osmózou, potrubí solanky, čerpadla a součásti výměníků tepla a poptávka po této jakosti roste s kapacitou závodu, protože větší denní průtok mořské vody znamená více smáčený povrch a delší životnost.
Mosty, výztuže a námořní stavby
U mostů přes moře může hladina chloridů v zóně rozstřiku a rozstřiku dosáhnout asi 20 000 ppm a přístup na moři činí údržbu extrémně nákladnou. Duplexní výztužná tyč z nerezové oceli, dodávaná podle příslušné specifikace tyčí z nerezové oceli, nabízí vysokou pevnost, dobrou houževnatost a spolehlivou odolnost proti korozi a lze ji snadno připravit a upevnit na ostrově. Stejná úvaha platí pro piloty mol, upevnění ponorných tunelů, pobřežní zábradlí a součásti pobřežních plošin.
Body výběru a výroby
Před výběrem mezi standardní a super duplexní třídou ověřte hladinu chloridů, teplotu a obsah kyslíku v prostředí.
Pro svařování používejte odpovídající duplexní přídavný kov, řiďte tepelný příkon a meziprůchodovou teplotu a vyhněte se nadměrnému ředění ze základního kovu.
Neaplikujte tepelné zpracování po svařování na duplexní ocel; fázová rovnováha je řízena tepelným cyklem svařování a obsahem slitiny.
Ověřte obsah feritu ve svarové čepičce a kořeni a potvrďte, že rovnováha chrómu a dusíku výplně je vhodná pro spoj.
Vyčistěte a namořte nebo pasivujte svařované a tepelně ovlivněné povrchy, odstraňte kontaminaci železem, aby se pasivní film mohl zreformovat.
Respektujte horní mez provozní teploty každé třídy, protože expozice nad ní podporuje tvorbu sigma fáze a ztrátu houževnatosti.
FAQ
Otázka: K čemu se používá duplexní nerezová ocel?
Jeho hlavní použití jsou tlakové nádoby a procesní zařízení, fasády a upevnění pobřežních budov, odsolování mořské vody a úpravna vody, vyztužení mostů přes moře a obecné námořní konstrukce.
Otázka: Jak silný je duplex ve srovnání s nerezovou ocelí typu 316?
Minimální mez kluzu UNS S32205 je 450 MPa oproti cca 205 MPa u typu 316, takže duplex je zhruba dvakrát tak pevný a často jej lze použít v tenčím profilu.
Otázka: Lze svařovat duplexní nerezovou ocel?
Ano, s odpovídajícím duplexním přídavným materiálem, řízeným tepelným příkonem a interpass teplotou a bez tepelného zpracování po svařování. Hotový svar se normálně kontroluje na obsah feritu.
Otázka: Proč je pro služby s mořskou vodou preferován duplex?
Protože jeho ekvivalentní číslo odolnosti proti důlkové korozi 34 nebo více poskytuje silnou odolnost vůči důlkové důlkové korozi, štěrbinovém napadení a chloridovému koroznímu praskání, což jsou způsoby porušení austenitických druhů v mořské vodě.
Otázka: Je duplexní nerezová ocel magnetická?
Je magnetická do omezené míry kvůli jejímu obsahu feritu zhruba 40 až 60 procent, což je dostatečné pro magnetické zvedání, ale mnohem méně než plně feritická nebo uhlíková ocel.
Otázka: Jaký teplotní limit platí pro duplexní potrubí?
Standardní duplexní třídy jsou běžně omezeny na asi 300 stupňů C v provozu, protože vyšší teploty urychlují tvorbu křehkých intermetalických fází, jako je sigma fáze.
