Mae pibell ddur di-staen dwplecs yn fath o ddur sy'n cyfuno llawer o eiddo rhagorol megis ymwrthedd cyrydiad rhagorol, cryfder uchel, a rhwyddineb gweithgynhyrchu a phrosesu. Mae eu priodweddau ffisegol rhwng dur di-staen austenitig a dur di-staen ferritig, ond yn agosach at ddur di-staen ferritig a dur carbon. Mae ymwrthedd i dyllu clorid a chorydiad agennau pibellau dur di-staen deublyg yn gysylltiedig â'i gynnwys cromiwm, molybdenwm, twngsten a nitrogen. Gall fod yn debyg i 316 o ddur di-staen neu'n uwch na dur di-staen dŵr môr fel dur di-staen austenitig 6% Mo. Mae gallu pob pibell ddur di-staen deublyg i wrthsefyll torasgwrn cyrydiad straen clorid yn sylweddol gryfach na 300 o gyfresi dur gwrthstaen austenitig, ac mae ei gryfder hefyd yn llawer uwch na dur gwrthstaen austenitig tra'n dangos plastigrwydd a chaledwch da.

Gelwir pibell ddur di-staen dwplecs yn “dwplecs” oherwydd bod ei microstrwythur metallograffig yn cynnwys dau grawn dur gwrthstaen, ferrite ac austenite. Yn y llun isod, mae'r cyfnod austenite melyn wedi'i amgylchynu gan y cyfnod ferrite glas. Pan fydd pibell ddur di-staen dwplecs yn toddi, yn gyntaf mae'n solidoli i strwythur ferrite cyflawn pan fydd yn solidoli o'r cyflwr hylif. Wrth i'r deunydd oeri i dymheredd ystafell, mae tua hanner y grawn ferrite yn trawsnewid yn grawn austenite. Y canlyniad yw mai tua 50% o'r microstrwythur yw'r cyfnod austenite a 50% yw'r cyfnod ferrite.

Mae gan bibell ddur di-staen dwplecs ficrostrwythur dau gam o austenite a ferrite
Nodweddion pibell ddur di-staen deublyg
01-Cryfder uchel: Mae cryfder pibell ddur di-staen deublyg tua 2 waith yn fwy na dur gwrthstaen austenitig confensiynol neu ddur di-staen ferritig. Mae hyn yn caniatáu i ddylunwyr leihau trwch wal mewn rhai cymwysiadau.

02-Cadernid a hydwythedd da: Er gwaethaf cryfder uchel pibellau dur di-staen deublyg, maent yn arddangos plastigrwydd a chaledwch da. Mae caledwch a hydwythedd pibellau dur di-staen deublyg yn sylweddol well na rhai dur gwrthstaen ferritig a dur carbon, ac maent yn dal i gynnal caledwch da hyd yn oed ar dymheredd isel iawn fel -40 ° C / F. Ond ni all gyrraedd lefel rhagoriaeth dur di-staen austenitig o hyd. Terfynau eiddo mecanyddol lleiaf ar gyfer pibellau dur di-staen deublyg a bennir gan safonau ASTM ac EN

03-Gwrthsefyll cyrydiad: Mae ymwrthedd cyrydiad dur di-staen yn bennaf yn dibynnu ar ei gyfansoddiad cemegol. Mae pibellau dur di-staen dwplecs yn arddangos ymwrthedd cyrydiad uchel yn y rhan fwyaf o geisiadau oherwydd eu cynnwys cromiwm uchel, sy'n ffafriol mewn asidau ocsideiddio, a symiau digonol o folybdenwm a nicel i wrthsefyll gostyngiad cymedrol Cyrydiad mewn cyfryngau asid. Mae gallu pibellau dur di-staen deublyg i wrthsefyll pylu ïon clorid a chorydiad agennau yn dibynnu ar eu cynnwys cromiwm, molybdenwm, twngsten a nitrogen. Mae cynnwys cromiwm, molybdenwm a nitrogen cymharol uchel pibellau dur di-staen deublyg yn rhoi ymwrthedd da iddynt i bylu clorid a chorydiad agennau. Maent yn dod mewn ystod o wahanol wrthwynebiadau cyrydiad, yn amrywio o raddau sy'n cyfateb i 316 o ddur di-staen, megis pibell ddur di-staen deublyg darbodus 2101, i raddau sy'n cyfateb i 6% o ddur di-staen molybdenwm, megis SAF 2507. Mae gan bibellau dur di-staen deublyg dda iawn ymwrthedd cracio cyrydiad straen (SCC), sy'n cael ei "etifeddu" o'r ochr ferrite. Mae gallu pob pibell ddur di-staen deublyg i wrthsefyll cracio cyrydiad straen clorid yn sylweddol well na 300 o ddur di-staen austenitig cyfres. Gall graddau dur di-staen austenitig safonol fel 304 a 316 ddioddef o gracio cyrydiad straen ym mhresenoldeb ïonau clorid, aer llaith, a thymheredd uchel. Felly, mewn llawer o geisiadau yn y diwydiant cemegol lle mae mwy o risg o gyrydiad straen, defnyddir pibellau dur di-staen deublyg yn aml yn lle dur di-staen austenitig.

04-Priodweddau ffisegol: Rhwng dur di-staen austenitig a dur di-staen ferritig, ond yn agosach at ddur di-staen ferritig a dur carbon. Credir yn gyffredinol y gellir cael perfformiad da pan fo'r gymhareb o gyfnod ferrite i gyfnod austenite mewn pibell ddur di-staen dwplecs yn 30% i 70%. Fodd bynnag, mae pibellau dur di-staen dwplecs yn aml yn cael eu hystyried yn tua hanner ferrite a hanner austenite. Yn y cynhyrchiad masnachol presennol, er mwyn cael y caledwch a'r nodweddion prosesu gorau, mae cyfran yr austenite ychydig yn fwy. Mae'r rhyngweithio rhwng y prif elfennau aloi, yn enwedig cromiwm, molybdenwm, nitrogen a nicel, yn gymhleth iawn. Er mwyn cael strwythur dau gam sefydlog sy'n fuddiol i brosesu a gweithgynhyrchu, rhaid cymryd gofal i sicrhau bod gan bob elfen gynnwys priodol.

Yn ogystal â chydbwysedd cam, yr ail bryder mawr ynghylch pibell ddur di-staen deublyg a'i gyfansoddiad cemegol yw ffurfio cyfnodau rhyngfetelaidd niweidiol ar dymheredd uchel. σ cyfnod a χ cyfnod yn cael eu ffurfio mewn cromiwm uchel a dur gwrthstaen molybdenwm uchel ac yn ffafriol gwaddodiad yn y cyfnod ferrite. Mae ychwanegu nitrogen yn achosi oedi mawr wrth ffurfio'r cyfnodau hyn. Felly mae'n bwysig cynnal swm digonol o nitrogen yn yr hydoddiant solet. Wrth i brofiad o weithgynhyrchu pibellau dur di-staen deublyg gynyddu, mae pwysigrwydd rheoli ystodau cyfansoddiadol cul yn cael ei gydnabod yn gynyddol. Mae'r ystod cyfansoddiad a osodwyd i ddechrau o 2205 o bibell ddur di-staen dwplecs yn rhy eang. Mae profiad yn dangos, er mwyn cael yr ymwrthedd cyrydiad gorau ac osgoi ffurfio cyfnodau rhyngfetelaidd, y dylid cadw cynnwys cromiwm, molybdenwm a nitrogen S31803 ar derfynau canol ac uchaf yr ystod cynnwys. Arweiniodd hyn at well 2205 o ddur cam deuol UNS S32205 gydag ystod cyfansoddiad cul.