Дуплекс из нержавеющей стали - все, что вам нужно знать
Введение в типы нержавеющей стали
Нержавеющая сталь чаще всего делится на 5 основных отраслей: аустенитная, ферритная, мартенситная, PH (отверждение осадков) и дуплекс.
Аустенитная нержавеющая сталь (SS304, SS316) является наиболее широко используемым типом сплава благодаря его прочности и пластичности. Как и в случае со всеми типами нержавеющей стали, аустенитные сплавы устойчивы к коррозии при нормальных атмосферных условиях.
Добавление никеля (обычно 8-10%) делает структуру аустенитных нержавеющих сталей прочной и долговечной.
В зависимости от марки аустенитные сплавы из нержавеющей стали, помимо прочего, используются для изготовления труб, резервуаров и деталей самолетов.
Однако этот тип нержавеющей стали также характеризуется своей уязвимостью к коррозионному растрескиванию под напряжением при повышенных температурах и наличию влажности.
Ферритная нержавеющая сталь имеет углеродоподобную микроструктуру и не содержит никеля в своем составе.
Ферритные сплавы подвержены растрескиванию после сварки из-за роста зерен в зоне термического влияния. Они также сильно ограничены в отношении пластичности и поэтому не могут быть использованы для формирования более крупных и толстых стальных конструкций.
Этот тип стали обычно используется для изготовления внутренних и наружных компонентов бытовой техники (например, холодильников и стиральных машин).
Наиболее распространенной версией ферритной нержавеющей стали является SS430.
Мартенситная нержавеющая сталь может быть закалена посредством термической обработки и содержит углерод в дополнение к хрому. Благодаря своей способности противостоять коррозии во влажных условиях , мартенситная сталь широко используется в производстве столовых приборов, автомобильных деталей, режущего оборудования и медицинских инструментов.
Закаленная нержавеющая сталь подвергается термообработке для повышения прочности и долговечности. Помимо никеля и хрома, сталь PH может содержать алюминий, медь, титан, ниобий и молибден. Это делает его структуру очень прочной.
Антикоррозионные свойства закаленных сталей конкурируют со свойствами аустенитных сплавов марки 304. Кроме того, этот тип стали менее подвержен коррозионному растрескиванию под напряжением.
Благодаря этим характеристикам нержавеющая сталь PH широко представлена в аэрокосмической, автомобильной и атомной отраслях.
Описанные выше типы нержавеющей стали обладают очевидными преимуществами и недостатками в отношении прочности на растяжение и пластичности - двух важных факторов, которые следует учитывать при выборе материалов для строительства и производства.
В дополнение к этим факторам чрезвычайно важны уровни коррозионной стойкости.
Любая данная марка или тип нержавеющей стали может так или иначе иметь преимущества перед другими типами. Тем не менее, тот же тип может также обеспечить плохую производительность в других областях.
Таким образом, производители часто вынуждены выбирать одну важную характеристику за счет других полезных.
Внедрение нержавеющей стали Duplex в промышленность решило эту проблему в значительной степени, поскольку она демонстрирует положительные характеристики во всех важных областях - прочность, твердость, пластичность и коррозионная стойкость.
Ниже мы объясним состав и характеристики дуплексной нержавеющей стали.
Микроструктура нержавеющей стали Duplex состоит из 50% аустенитных и 50% ферритных зерен стали с различными соотношениями, которые используются при необходимости.
Как комбинация двух типов стали, Duplex взял на себя лучшие черты обоих , исключив при этом некоторые их существенные недостатки.
Вот почему Duplex превосходит большинство аустенитных и ферритных сплавов, когда они используются по отдельности.
Происхождение дуплекса можно проследить до Швеции, где этот тип стали был разработан в 1930-х годах. Тем не менее, материал начал набирать популярность в самом конце века с развитием технологий обработки металла.
За последние годы структура Duplex также была значительно оптимизирована, и постоянно обновляются новые марки.
Добавление определенных химических компонентов и различных способов производства может привести к четырем основным формам дуплекса:
Lean Duplex обычно не содержит молибдена и содержит меньшее количество никеля. Также возможно производство постного дуплекса с добавлением молибдена (класс S32003). Lean Duplex широко используется для строительства резервуаров.
Обычный дуплекс имеет стандартные количества как никеля, так и молибдена - марка 2205 является хорошим представителем этого типа. Среди других отраслей обычный дуплекс широко используется в фармацевтическом секторе.
Super Duplex содержит большое количество молибдена и хрома (24–26%) - отличным примером будет марка 2507. Материал часто используется для производства труб и труб для нефтяной, газовой и химической промышленности.
Hyper Duplex содержит еще большие объемы молибдена и хрома (27-32%) и представлен маркой S32707. Этот тип дуплекса используется в энергетическом и нефтяном секторах и обеспечивает превосходные результаты при подводных применениях.
Все марки Duplex содержат азот, который в сочетании с молибденом и хромом обеспечивает отличную защиту от коррозии.
Это только одно из многих преимуществ, связанных с использованием дуплекса.
Дуплекс из нержавеющей стали - основные преимущества
Как указано выше, дуплекс обычно работает лучше, чем отдельные типы стали, обнаруженные в его микроструктуре. Проще говоря, сочетание положительных характеристик, полученных от аустенитных и ферритовых элементов, обеспечивает лучшее общее решение для множества различных производственных ситуаций.
Вот как Duplex сравнивается с аустенитными и ферритными сплавами, когда речь идет о нескольких важных производственных и эксплуатационных факторах:
Антикоррозионные свойства. Влияние молибдена, хрома и азота на коррозионную стойкость дуплексных сплавов огромно. Некоторые сплавы Duplex могут соответствовать и превосходить антикоррозионные свойства популярных аустенитных марок, включая 304 и 316. Они особенно эффективны против щелевой и точечной коррозии.
Коррозионное растрескивание под напряжением - SSC является следствием нескольких атмосферных факторов - наиболее очевидными из которых являются температура и влажность. Растягивающее напряжение только добавляет проблемы. Нормальные аустенитные марки очень подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением - нержавеющая сталь Duplex - нет.
Прочность - дуплекс более прочный, чем ферритные стали, даже при более низких температурах, хотя он фактически не соответствует характеристикам аустенитных марок в этом аспекте.
Прочность - дуплексные сплавы могут быть в 2 раза прочнее, чем аустенитные и ферритные структуры. Более высокая прочность означает, что металл остается твердым даже при уменьшенной толщине, что особенно важно для снижения уровня массы.
Пластичность - дуплекс является довольно пластичным, чем ферритная сталь. Однако его пластичность не может сравниться с аустенитным типом.
Свариваемость - аустенитные стали легче сваривать, чем дуплекс. Однако этот материал еще более свариваем, чем ферритная сталь. Двусторонняя сварка требует тщательного планирования процесса для контроля уровня водорода, азота, кислорода и феррита для оптимальной коррозионной стойкости и структурной устойчивости. Низкое тепловое расширение дуплекса компенсирует некоторые его недостатки, когда речь идет о сварке.
Цена - с меньшим количеством никеля в своем составе, Duplex, безусловно, является более доступным решением, чем аустенитные сорта, которые похожи во всех других аспектах. Кроме того, возможность использовать дуплекс в более тонких формах (из-за его прочности) снижает потребность в дополнительном весе и повышает его экономическую эффективность.
Некоторые положительные характеристики нержавеющей стали Duplex могут также считаться отрицательными, а также объясняют, почему этот материал не привлекает того внимания, которого он заслуживает.
Из-за своей прочности большинство сплавов Duplex не легко поддаются формовке и обработке. Вот почему операторы должны приложить больше усилий и быть готовыми к более медленному процессу, поскольку аустенитная сталь обрабатывается намного быстрее.
Следовательно, это может привести к увеличению количества используемых расходных материалов.
Ограниченная пластичность (по сравнению с аустенитной сталью) означает, что дуплекс гораздо менее пригоден для точного формирования более мелких и более тонких структур.
Кроме того, есть несколько нежелательных последствий, которые возникают, если дуплексная обработка не тщательно обрабатывается и контролируется.
При ненадлежащем охлаждении или воздействии необычно высоких или низких температур дуплекс покажет признаки охрупчивания (растрескивания).
Функциональные температуры для дуплексных сплавов находятся в диапазоне от -80°C (-112°F) до 300°C (572°F), что негативно влияет на перспективы его использования.
Дуплексная сварка с помощью машин
По сравнению с другими типами нержавеющей стали, Duplex демонстрирует фантастические антикоррозийные свойства.
Однако это только означает, что он менее подвержен коррозии - не полностью невосприимчив.
Различные типы изготовления могут повредить структуру дуплекса в большей или меньшей степени и, таким образом, сделать его более уязвимым при работе в тяжелых рабочих условиях.
В этом отношении сварка не является исключением, несмотря на то, что дуплекс обладает высокой устойчивостью к растрескиванию под воздействием тепла - в большей степени в зоне сварки, чем в зоне термического влияния.
Для оптимальной защиты стальной поверхности от образования ржавчины и других загрязнений важно тщательно очистить участок до и после сварки.
Дуплекс не отличается от других типов нержавеющей стали при выборе подходящих методов очистки после сварки.
Окисление и термическая тонировка - это лишь некоторые из распространенных побочных эффектов, возникающих после сварки нержавеющей стали.
По сравнению с аустенитным типом, тепловые оттенки (обесцвечивание) могут быть довольно упрямыми, когда они появляются на дуплексных сварных швах.
Очистка пораженного участка - это только часть решения - пассивный слой, который обеспечивает нержавеющую сталь своими антикоррозийными свойствами, должен быть полностью восстановлен.
Электрохимическая очистка - единственный метод, который гарантирует этот процесс. Ручное измельчение и химическое травление также используются довольно часто, но сталкиваются с многочисленными недостатками.
Существует множество полезных и умных машин для очистки сварного шва из электролитической нержавеющей стали - все они способны чистить дуплекс.
Машина особенно эффективна при использовании на больших стальных конструкциях (например, резервуарах для хранения) и может выдерживать интенсивное использование в течение более длительных периодов времени.
Нержавеющая сталь чаще всего делится на 5 основных отраслей: аустенитная, ферритная, мартенситная, PH (отверждение осадков) и дуплекс.
Аустенитная нержавеющая сталь (SS304, SS316) является наиболее широко используемым типом сплава благодаря его прочности и пластичности. Как и в случае со всеми типами нержавеющей стали, аустенитные сплавы устойчивы к коррозии при нормальных атмосферных условиях.
Добавление никеля (обычно 8-10%) делает структуру аустенитных нержавеющих сталей прочной и долговечной.
В зависимости от марки аустенитные сплавы из нержавеющей стали, помимо прочего, используются для изготовления труб, резервуаров и деталей самолетов.
 |
| бак из нержавеющей стали |
Однако этот тип нержавеющей стали также характеризуется своей уязвимостью к коррозионному растрескиванию под напряжением при повышенных температурах и наличию влажности.
Ферритная нержавеющая сталь имеет углеродоподобную микроструктуру и не содержит никеля в своем составе.
Ферритные сплавы подвержены растрескиванию после сварки из-за роста зерен в зоне термического влияния. Они также сильно ограничены в отношении пластичности и поэтому не могут быть использованы для формирования более крупных и толстых стальных конструкций.
Этот тип стали обычно используется для изготовления внутренних и наружных компонентов бытовой техники (например, холодильников и стиральных машин).
Наиболее распространенной версией ферритной нержавеющей стали является SS430.
Мартенситная нержавеющая сталь может быть закалена посредством термической обработки и содержит углерод в дополнение к хрому. Благодаря своей способности противостоять коррозии во влажных условиях , мартенситная сталь широко используется в производстве столовых приборов, автомобильных деталей, режущего оборудования и медицинских инструментов.
Закаленная нержавеющая сталь подвергается термообработке для повышения прочности и долговечности. Помимо никеля и хрома, сталь PH может содержать алюминий, медь, титан, ниобий и молибден. Это делает его структуру очень прочной.
Антикоррозионные свойства закаленных сталей конкурируют со свойствами аустенитных сплавов марки 304. Кроме того, этот тип стали менее подвержен коррозионному растрескиванию под напряжением.
Благодаря этим характеристикам нержавеющая сталь PH широко представлена в аэрокосмической, автомобильной и атомной отраслях.
Описанные выше типы нержавеющей стали обладают очевидными преимуществами и недостатками в отношении прочности на растяжение и пластичности - двух важных факторов, которые следует учитывать при выборе материалов для строительства и производства.
В дополнение к этим факторам чрезвычайно важны уровни коррозионной стойкости.
Любая данная марка или тип нержавеющей стали может так или иначе иметь преимущества перед другими типами. Тем не менее, тот же тип может также обеспечить плохую производительность в других областях.
Таким образом, производители часто вынуждены выбирать одну важную характеристику за счет других полезных.
Внедрение нержавеющей стали Duplex в промышленность решило эту проблему в значительной степени, поскольку она демонстрирует положительные характеристики во всех важных областях - прочность, твердость, пластичность и коррозионная стойкость.
Ниже мы объясним состав и характеристики дуплексной нержавеющей стали.
Что такое дуплекс из нержавеющей стали?
Микроструктура нержавеющей стали Duplex состоит из 50% аустенитных и 50% ферритных зерен стали с различными соотношениями, которые используются при необходимости.
 |
дуплекс
Источник изображения: www.totalmateria.com
|
Как комбинация двух типов стали, Duplex взял на себя лучшие черты обоих , исключив при этом некоторые их существенные недостатки.
Вот почему Duplex превосходит большинство аустенитных и ферритных сплавов, когда они используются по отдельности.
Происхождение дуплекса можно проследить до Швеции, где этот тип стали был разработан в 1930-х годах. Тем не менее, материал начал набирать популярность в самом конце века с развитием технологий обработки металла.
За последние годы структура Duplex также была значительно оптимизирована, и постоянно обновляются новые марки.
Добавление определенных химических компонентов и различных способов производства может привести к четырем основным формам дуплекса:
Lean Duplex обычно не содержит молибдена и содержит меньшее количество никеля. Также возможно производство постного дуплекса с добавлением молибдена (класс S32003). Lean Duplex широко используется для строительства резервуаров.
Обычный дуплекс имеет стандартные количества как никеля, так и молибдена - марка 2205 является хорошим представителем этого типа. Среди других отраслей обычный дуплекс широко используется в фармацевтическом секторе.
Super Duplex содержит большое количество молибдена и хрома (24–26%) - отличным примером будет марка 2507. Материал часто используется для производства труб и труб для нефтяной, газовой и химической промышленности.
Hyper Duplex содержит еще большие объемы молибдена и хрома (27-32%) и представлен маркой S32707. Этот тип дуплекса используется в энергетическом и нефтяном секторах и обеспечивает превосходные результаты при подводных применениях.
Все марки Duplex содержат азот, который в сочетании с молибденом и хромом обеспечивает отличную защиту от коррозии.
Это только одно из многих преимуществ, связанных с использованием дуплекса.
Дуплекс из нержавеющей стали - основные преимущества
Как указано выше, дуплекс обычно работает лучше, чем отдельные типы стали, обнаруженные в его микроструктуре. Проще говоря, сочетание положительных характеристик, полученных от аустенитных и ферритовых элементов, обеспечивает лучшее общее решение для множества различных производственных ситуаций.
Вот как Duplex сравнивается с аустенитными и ферритными сплавами, когда речь идет о нескольких важных производственных и эксплуатационных факторах:
Антикоррозионные свойства. Влияние молибдена, хрома и азота на коррозионную стойкость дуплексных сплавов огромно. Некоторые сплавы Duplex могут соответствовать и превосходить антикоррозионные свойства популярных аустенитных марок, включая 304 и 316. Они особенно эффективны против щелевой и точечной коррозии.
Коррозионное растрескивание под напряжением - SSC является следствием нескольких атмосферных факторов - наиболее очевидными из которых являются температура и влажность. Растягивающее напряжение только добавляет проблемы. Нормальные аустенитные марки очень подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением - нержавеющая сталь Duplex - нет.
Прочность - дуплекс более прочный, чем ферритные стали, даже при более низких температурах, хотя он фактически не соответствует характеристикам аустенитных марок в этом аспекте.
Прочность - дуплексные сплавы могут быть в 2 раза прочнее, чем аустенитные и ферритные структуры. Более высокая прочность означает, что металл остается твердым даже при уменьшенной толщине, что особенно важно для снижения уровня массы.
Пластичность - дуплекс является довольно пластичным, чем ферритная сталь. Однако его пластичность не может сравниться с аустенитным типом.
Свариваемость - аустенитные стали легче сваривать, чем дуплекс. Однако этот материал еще более свариваем, чем ферритная сталь. Двусторонняя сварка требует тщательного планирования процесса для контроля уровня водорода, азота, кислорода и феррита для оптимальной коррозионной стойкости и структурной устойчивости. Низкое тепловое расширение дуплекса компенсирует некоторые его недостатки, когда речь идет о сварке.
Цена - с меньшим количеством никеля в своем составе, Duplex, безусловно, является более доступным решением, чем аустенитные сорта, которые похожи во всех других аспектах. Кроме того, возможность использовать дуплекс в более тонких формах (из-за его прочности) снижает потребность в дополнительном весе и повышает его экономическую эффективность.
 |
дуплексная коррозионная стойкость
Источник изображения: www.outokumpu.com
|
Некоторые положительные характеристики нержавеющей стали Duplex могут также считаться отрицательными, а также объясняют, почему этот материал не привлекает того внимания, которого он заслуживает.
Из-за своей прочности большинство сплавов Duplex не легко поддаются формовке и обработке. Вот почему операторы должны приложить больше усилий и быть готовыми к более медленному процессу, поскольку аустенитная сталь обрабатывается намного быстрее.
Следовательно, это может привести к увеличению количества используемых расходных материалов.
Ограниченная пластичность (по сравнению с аустенитной сталью) означает, что дуплекс гораздо менее пригоден для точного формирования более мелких и более тонких структур.
Кроме того, есть несколько нежелательных последствий, которые возникают, если дуплексная обработка не тщательно обрабатывается и контролируется.
При ненадлежащем охлаждении или воздействии необычно высоких или низких температур дуплекс покажет признаки охрупчивания (растрескивания).
Функциональные температуры для дуплексных сплавов находятся в диапазоне от -80°C (-112°F) до 300°C (572°F), что негативно влияет на перспективы его использования.
Дуплексная сварка с помощью машин
По сравнению с другими типами нержавеющей стали, Duplex демонстрирует фантастические антикоррозийные свойства.
Однако это только означает, что он менее подвержен коррозии - не полностью невосприимчив.
Различные типы изготовления могут повредить структуру дуплекса в большей или меньшей степени и, таким образом, сделать его более уязвимым при работе в тяжелых рабочих условиях.
В этом отношении сварка не является исключением, несмотря на то, что дуплекс обладает высокой устойчивостью к растрескиванию под воздействием тепла - в большей степени в зоне сварки, чем в зоне термического влияния.
Для оптимальной защиты стальной поверхности от образования ржавчины и других загрязнений важно тщательно очистить участок до и после сварки.
Дуплекс не отличается от других типов нержавеющей стали при выборе подходящих методов очистки после сварки.
Окисление и термическая тонировка - это лишь некоторые из распространенных побочных эффектов, возникающих после сварки нержавеющей стали.
По сравнению с аустенитным типом, тепловые оттенки (обесцвечивание) могут быть довольно упрямыми, когда они появляются на дуплексных сварных швах.
Очистка пораженного участка - это только часть решения - пассивный слой, который обеспечивает нержавеющую сталь своими антикоррозийными свойствами, должен быть полностью восстановлен.
Электрохимическая очистка - единственный метод, который гарантирует этот процесс. Ручное измельчение и химическое травление также используются довольно часто, но сталкиваются с многочисленными недостатками.
Существует множество полезных и умных машин для очистки сварного шва из электролитической нержавеющей стали - все они способны чистить дуплекс.
Машина особенно эффективна при использовании на больших стальных конструкциях (например, резервуарах для хранения) и может выдерживать интенсивное использование в течение более длительных периодов времени.
Комментарии
Отправить комментарий