Дуплексная труба з нержавеючай сталі - гэта тып сталі, які спалучае ў сабе мноства выдатных уласцівасцей, такіх як выдатная ўстойлівасць да карозіі, высокая трываласць і прастата вытворчасці і апрацоўкі. Іх фізічныя ўласцівасці знаходзяцца паміж аўстэнітнай нержавеючай сталлю і ферытнай нержавеючай сталлю, але бліжэй да ферытнай нержавеючай сталі і вугляродзістай сталі. Устойлівасць да хларыднай кропкавай і шчыліннай карозіі дуплексных труб з нержавеючай сталі звязана з утрыманнем у іх хрому, малібдэна, вальфраму і азоту. Яна можа быць падобная на нержавеючую сталь 316 або вышэй, чым нержавеючая сталь з марской вадой, напрыклад, аўстэнітная нержавеючая сталь з утрыманнем мо 6%. Здольнасць усіх дуплексных труб з нержавеючай сталі супрацьстаяць хларыднаму разбурэнню ў выніку напружання значна мацнейшая, чым у аўстенітнай нержавеючай сталі серыі 300, і яе трываласць таксама значна вышэйшая, чым у аўстенітнай нержавеючай сталі, пры гэтым дэманструючы добрую пластычнасць і трываласць.

Дуплексная труба з нержавеючай сталі называецца "дуплекс", таму што яе металаграфічная мікраструктура складаецца з двух зерняў нержавеючай сталі, ферыту і аўстэніту. На малюнку ніжэй жоўтая фаза аўстэніту акружана сіняй фазай ферыту. Калі дуплексная труба з нержавеючай сталі плавіцца, яна спачатку застывае ў поўную ферытавую структуру, калі застывае з вадкага стану. Калі матэрыял астывае да пакаёвай тэмпературы, каля паловы зерняў ферыту ператвараюцца ў збожжа аўстэніту. У выніку прыкладна 50% мікраструктуры складае аўстэнітная фаза, а 50% - ферытавая фаза.

Дуплексная труба з нержавеючай сталі мае двухфазную мікраструктуру аўстэніту і ферыту
Характарыстыкі дуплексных труб з нержавеючай сталі
01-Высокая трываласць: трываласць дуплекснай трубы з нержавеючай сталі прыкладна ў 2 разы перавышае трываласць звычайнай аўстенітнай нержавеючай сталі або ферытнай нержавеючай сталі. Гэта дазваляе дызайнерам паменшыць таўшчыню сценкі ў некаторых выпадках.

02-Добрая трываласць і пластычнасць: Нягледзячы на ​​высокую трываласць дуплексных труб з нержавеючай сталі, яны дэманструюць добрую пластычнасць і трываласць. Цвёрдасць і пластычнасць дуплексных труб з нержавеючай сталі значна лепшыя, чым у ферытнай нержавеючай сталі і вугляродзістай сталі, і яны па-ранейшаму захоўваюць добрую трываласць нават пры вельмі нізкіх тэмпературах, такіх як -40°C/F. Але ён усё яшчэ не можа дасягнуць узроўню дасканаласці аўстэнітнай нержавеючай сталі. Мінімальныя межы механічных уласцівасцей для дуплексных труб з нержавеючай сталі, вызначаныя стандартамі ASTM і EN

03-Устойлівасць да карозіі: Устойлівасць да карозіі нержавеючай сталі ў асноўным залежыць ад яе хімічнага складу. Дуплексныя трубы з нержавеючай сталі дэманструюць высокую каразійную ўстойлівасць у большасці выпадкаў з-за высокага ўтрымання хрому, што з'яўляецца спрыяльным у акісляльных кіслотах, і дастатковай колькасці малібдэна і нікеля, каб супрацьстаяць карозіі ўмеранага аднаўлення ў кіслых асяроддзях. Здольнасць дуплексных труб з нержавеючай сталі супрацьстаяць іёнам хларыду і шчыліннай карозіі залежыць ад утрымання ў іх хрому, малібдэна, вальфраму і азоту. Адносна высокае ўтрыманне хрому, малібдэна і азоту ў дуплексных трубах з нержавеючай сталі забяспечвае ім добрую ўстойлівасць да хларыднай кропкавай і шчыліннай карозіі. Яны бываюць розных устойлівасцей да карозіі, пачынаючы ад марак, эквівалентных нержавеючай сталі 316, такіх як эканомная дуплексная труба з нержавеючай сталі 2101, да марак, эквівалентных нержавеючай сталі з утрыманнем малібдэна 6%, напрыклад SAF 2507. Дуплексныя трубы з нержавеючай сталі маюць вельмі добрыя характарыстыкі. ўстойлівасць да каразійнага расколіны пад напругай (SCC), якая «успадкоўваецца» з боку ферыту. Здольнасць усіх дуплексных труб з нержавеючай сталі супрацьстаяць хларыднаму каразійнаму расколіне значна лепш, чым у аўстэнітнай нержавеючай сталі серыі 300. Стандартныя маркі аўстэнітнай нержавеючай сталі, такія як 304 і 316, могуць пацярпець ад каразійнага расколіны пад напругай у прысутнасці іёнаў хларыду, вільготнага паветра і павышаных тэмператур. Такім чынам, у многіх галінах хімічнай прамысловасці, дзе існуе большая рызыка карозіі пад напругай, дуплексныя трубы з нержавеючай сталі часта выкарыстоўваюцца замест аўстенітнай нержавеючай сталі.

04-Фізічныя ўласцівасці: Паміж аўстэнітнай нержавеючай сталлю і ферытнай нержавеючай сталлю, але бліжэй да ферытнай нержавеючай сталі і вугляродзістай сталі. Звычайна лічыцца, што добрыя характарыстыкі могуць быць атрыманы, калі суадносіны ферытавай фазы і аўстэнітнай фазы ў дуплекснай трубе з нержавеючай сталі складаюць ад 30% да 70%. Аднак дуплексныя трубы з нержавеючай сталі часта лічацца прыкладна напалову ферытавымі і напалову аўстэнітнымі. У цяперашнім камерцыйным вытворчасці, каб атрымаць найлепшыя характарыстыкі трываласці і апрацоўкі, доля аўстэніту крыху большая. Узаемадзеянне паміж асноўнымі легіруючымі элементамі, асабліва хромам, малібдэнам, азотам і нікелем, вельмі складанае. Каб атрымаць стабільную двухфазную структуру, зручную для апрацоўкі і вырабу, трэба сачыць за тым, каб кожны элемент меў адпаведнае ўтрыманне.

У дадатак да фазавага балансу, другой асноўнай праблемай у дачыненні да дуплекснай трубы з нержавеючай сталі і яе хімічнага складу з'яўляецца адукацыя шкодных інтэрметалідных фаз пры павышаных тэмпературах. σ-фаза і χ-фаза ўтвараюцца ў нержавеючай сталі з высокім утрыманнем хрому і малібдэна і пераважна выпадаюць у ферытавую фазу. Даданне азоту моцна затрымлівае адукацыю гэтых фаз. Таму важна падтрымліваць дастатковую колькасць азоту ў цвёрдым растворы. Па меры павелічэння вопыту вытворчасці дуплексных труб з нержавеючай сталі ўсё больш прызнаецца важнасць кантролю вузкіх дыяпазонаў складу. Першапачаткова зададзены дыяпазон складу дуплекснай трубы з нержавеючай сталі 2205 занадта шырокі. Вопыт паказвае, што для атрымання лепшай каразійнай устойлівасці і пазбягання ўтварэння інтэрметалідных фаз утрыманне хрому, малібдэна і азоту ў S31803 павінна падтрымлівацца на сярэдняй і верхняй межах дыяпазону ўтрымання. Гэта прывяло да палепшанай двухфазнай сталі 2205 UNS S32205 з вузкім дыяпазонам складу.