A duplex rozsdamentes acélcső egy olyan acélfajta, amely számos kiváló tulajdonságot egyesít, mint például a kiváló korrózióállóság, a nagy szilárdság, valamint a könnyű gyártás és feldolgozás. Fizikai tulajdonságaik az ausztenites rozsdamentes acél és a ferrites rozsdamentes acél között vannak, de közelebb állnak a ferrites rozsdamentes acélhoz és a szénacélhoz. A duplex rozsdamentes acél csövek kloridos lyukkorrózióval és réskorrózióval szembeni ellenállása a króm-, molibdén-, volfrám- és nitrogéntartalmukkal függ össze. Hasonló lehet a 316-os rozsdamentes acélhoz, vagy magasabb, mint a tengervizes rozsdamentes acél, például 6% Mo ausztenites rozsdamentes acél. Az összes duplex rozsdamentes acélcső azon képessége, hogy ellenálljon a kloridos feszültségkorróziós törésnek, lényegesen erősebb, mint a 300-as sorozatú ausztenites rozsdamentes acélé, és szilárdsága is sokkal nagyobb, mint az ausztenites rozsdamentes acél, miközben jó plaszticitást és szívósságot mutat.

A duplex rozsdamentes acél csövet „duplexnek” nevezik, mert metallográfiai mikroszerkezete két rozsdamentes acélszemcséből, a ferritből és az ausztenitből áll. Az alábbi képen a sárga ausztenit fázist a kék ferrit fázis veszi körül. Amikor a duplex rozsdamentes acélcső megolvad, először teljes ferrit szerkezetté szilárdul, amikor folyékony halmazállapotból megszilárdul. Ahogy az anyag szobahőmérsékletre hűl, a ferritszemcsék körülbelül fele ausztenitszemcsékké alakul. Az eredmény az, hogy a mikroszerkezet körülbelül 50%-a az ausztenit fázis és 50%-a a ferrit fázis.

A duplex rozsdamentes acélcső kétfázisú ausztenit és ferrit mikroszerkezettel rendelkezik
A duplex rozsdamentes acél cső jellemzői
01-Nagy szilárdság: A duplex rozsdamentes acél csövek szilárdsága körülbelül 2-szerese a hagyományos ausztenites rozsdamentes acélnak vagy ferrites rozsdamentes acélnak. Ez lehetővé teszi a tervezők számára, hogy bizonyos alkalmazásokban csökkentsék a falvastagságot.

02-Jó szívósság és hajlékonyság: A duplex rozsdamentes acélcsövek nagy szilárdsága ellenére jó plaszticitást és szívósságot mutatnak. A duplex rozsdamentes acél csövek szívóssága és hajlékonysága lényegesen jobb, mint a ferrites rozsdamentes acélé és szénacéloké, és még nagyon alacsony hőmérsékleten is megőrzik szívósságukat, például -40°C/F. De még mindig nem érheti el az ausztenites rozsdamentes acél kiválósági szintjét. A duplex rozsdamentes acél csövek minimális mechanikai tulajdonsághatárai az ASTM és EN szabványok szerint

03-Korrózióállóság: A rozsdamentes acél korrózióállósága elsősorban a kémiai összetételétől függ. A duplex rozsdamentes acél csövek a legtöbb alkalmazásban nagy korrózióállóságot mutatnak, köszönhetően a magas krómtartalomnak, amely kedvező az oxidáló savakban, valamint elegendő mennyiségű molibdénnek és nikkelnek, hogy ellenálljon a mérsékelt redukciónak. Korrózió savas közegben. A duplex rozsdamentes acél csövek króm-, molibdén-, volfrám- és nitrogéntartalmuktól függ, hogy ellenállnak-e a kloridion-pontosodásnak és a réskorróziónak. A duplex rozsdamentes acélcsövek viszonylag magas króm-, molibdén- és nitrogéntartalma jó ellenállást biztosít a kloridos lyukkorrózióval és a réskorrózióval szemben. Különböző korrózióállóságokkal rendelkeznek, a 316-os rozsdamentes acélnak megfelelő minőségtől, mint például a gazdaságos duplex rozsdamentes acélcső 2101, a 6%-os molibdéntartalmú rozsdamentes acélig, mint például a SAF 2507. A duplex rozsdamentes acél csövek nagyon jó tulajdonságokkal rendelkeznek. feszültségkorróziós repedés (SCC) ellenállás, amely a ferrit oldalról „öröklődik”. Az összes duplex rozsdamentes acélcső azon képessége, hogy ellenálljon a kloridos feszültségkorróziós repedéseknek, lényegesen jobb, mint a 300-as sorozatú ausztenites rozsdamentes acélé. A szabványos ausztenites rozsdamentes acélminőségek, mint például a 304 és 316, feszültségkorróziós repedéseket szenvedhetnek kloridionok, nedves levegő és magas hőmérséklet jelenlétében. Ezért a vegyipar számos alkalmazásában, ahol nagyobb a feszültségkorrózió kockázata, gyakran duplex rozsdamentes acélcsöveket használnak az ausztenites rozsdamentes acél helyett.

04 - Fizikai tulajdonságok: Ausztenites rozsdamentes acél és ferrites rozsdamentes acél között, de közelebb áll a ferrites rozsdamentes acélhoz és a szénacélhoz. Általában úgy gondolják, hogy jó teljesítmény érhető el, ha a duplex rozsdamentes acélcsőben a ferrit fázis és az ausztenit fázis aránya 30% és 70% között van. A duplex rozsdamentes acélcsöveket azonban gyakran nagyjából félig ferritnek és fele ausztenitnek tekintik. A jelenlegi kereskedelmi termelésben a legjobb szívósság és feldolgozási jellemzők elérése érdekében az ausztenit aránya valamivel nagyobb. A fő ötvözőelemek, különösen a króm, a molibdén, a nitrogén és a nikkel közötti kölcsönhatás nagyon összetett. A feldolgozás és gyártás szempontjából előnyös, stabil kétfázisú szerkezet kialakításához ügyelni kell arra, hogy minden elem megfelelő tartalommal rendelkezzen.

A fázisegyensúly mellett a duplex rozsdamentes acél csövekkel és kémiai összetételével kapcsolatos második fő probléma a káros intermetallikus fázisok képződése magas hőmérsékleten. A σ fázis és a χ fázis magas króm- és molibdéntartalmú rozsdamentes acélban képződik, és előnyösen a ferrit fázisban válik ki. A nitrogén hozzáadása nagymértékben késlelteti ezeknek a fázisoknak a kialakulását. Ezért fontos, hogy a szilárd oldatban elegendő mennyiségű nitrogén legyen. A duplex rozsdamentes acél csövek gyártásával kapcsolatos tapasztalatok növekedésével egyre inkább felismerik a szűk összetételi tartományok szabályozásának fontosságát. A 2205 duplex rozsdamentes acélcső eredetileg beállított összetételi tartománya túl széles. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a legjobb korrózióállóság elérése és az intermetallikus fázisok kialakulásának elkerülése érdekében az S31803 króm-, molibdén- és nitrogéntartalmát a tartalomtartomány középső és felső határán kell tartani. Ez vezetett a továbbfejlesztett 2205-ös kétfázisú acél UNS S32205-höz, szűk összetétel-tartományban.