Tvíhliða ryðfríu stáli pípa er tegund af stáli sem sameinar marga framúrskarandi eiginleika eins og framúrskarandi tæringarþol, mikinn styrk og auðvelda framleiðslu og vinnslu. Eðliseiginleikar þeirra eru á milli austenítísks ryðfríu stáli og ferrítísks ryðfríu stáli, en nær ferrítískum ryðfríu stáli og kolefnisstáli. Viðnám gegn klóríðholum og sprungutæringu tvíhliða ryðfríu stálröra tengist króm-, mólýbden-, wolfram- og köfnunarefnisinnihaldi þess. Það getur verið svipað og 316 ryðfríu stáli eða hærra en sjóryðfríu stáli eins og 6% Mo austenitic ryðfríu stáli. Hæfni allra tvíhliða ryðfríu stálröra til að standast tæringarbrot á klóríðálagi er verulega sterkari en 300 röð austenítískt ryðfríu stáli og styrkur þess er einnig mun hærri en austenitísk ryðfríu stáli á meðan það sýnir góða mýkt og seigju.

Duplex ryðfríu stáli pípa er kölluð "duplex" vegna þess að málmfræðileg örbygging þess er samsett úr tveimur ryðfríu stáli kornum, ferrít og austenít. Á myndinni hér að neðan er guli austenítfasinn umkringdur bláum ferrítfasanum. Þegar tvíhliða ryðfríu stálrör bráðnar, storknar það fyrst í fullkomna ferrítbyggingu þegar það storknar úr fljótandi ástandi. Þegar efnið kólnar niður í stofuhita breytist um helmingur ferrítkornanna í austenítkorn. Niðurstaðan er sú að um það bil 50% af örbyggingunni er austenítfasinn og 50% ferrítfasinn.

Tvíhliða ryðfrítt stálpípa hefur tveggja fasa örbyggingu úr austeníti og ferríti
Einkenni tvíhliða ryðfríu stáli pípa
01-Hástyrkur: Styrkur tvíhliða ryðfríu stáli pípa er um það bil tvisvar sinnum meiri en hefðbundins austenítískt ryðfríu stáli eða ferrítískt ryðfríu stáli. Þetta gerir hönnuðum kleift að draga úr veggþykkt í ákveðnum forritum.

02-Góð seigleiki og sveigjanleiki: Þrátt fyrir mikinn styrk tvíhliða ryðfríu stálröra, sýna þau góða mýkt og seigleika. Seigleiki og sveigjanleiki tvíhliða ryðfríu stálröra er umtalsvert betri en ferrítísk ryðfríu stáli og kolefnisstáli, og þau halda enn góðri seigju jafnvel við mjög lágt hitastig eins og -40°C/F. En það getur samt ekki náð ágætisstigi austenitísks ryðfríu stáls. Lágmarksmörk fyrir vélrænni eiginleika fyrir tvíhliða ryðfríu stálrör sem tilgreind eru í ASTM og EN stöðlum

03-Tæringarþol: Tæringarþol ryðfríu stáli fer aðallega eftir efnasamsetningu þess. Tvíhliða rör úr ryðfríu stáli sýna mikla tæringarþol í flestum notkunum vegna mikils króminnihalds, sem er hagstætt í oxandi sýrum, og nægilegs magns af mólýbdeni og nikkeli til að standast hóflega minnkun Tæringu í súrum miðlum. Hæfni tvíhliða ryðfríu stáliröra til að standast klóríðjónahola og sprungutæringu fer eftir króm-, mólýbden-, wolfram- og köfnunarefnisinnihaldi þeirra. Tiltölulega hátt króm-, mólýbden- og köfnunarefnisinnihald tvíhliða ryðfríu stálröra gefur þeim góða viðnám gegn klóríðholum og tæringu á sprungum. Þeir koma í ýmsum mismunandi tæringarþolum, allt frá flokkum sem jafngilda 316 ryðfríu stáli, eins og hagkvæmt tvíhliða ryðfríu stáli pípa 2101, til einkunna sem jafngildir 6% mólýbden ryðfríu stáli, eins og SAF 2507. Duplex ryðfríu stáli rör hafa mjög gott viðnám gegn streitutæringu (SCC), sem er „erfist“ frá ferríthliðinni. Hæfni allra tvíhliða ryðfríu stálröra til að standast tæringarsprungur á klóríðálagi er verulega betri en 300 röð austenítískt ryðfrítt stál. Hefðbundin austenitísk ryðfríu stáli eins og 304 og 316 geta þjáðst af tæringarsprungum í návist klóríðjóna, rakt loft og hækkað hitastig. Þess vegna, í mörgum forritum í efnaiðnaði þar sem meiri hætta er á streitutæringu, eru tvíhliða ryðfríu stálrör oft notuð í stað austenítísks ryðfríu stáli.

04-Eðlisfræðilegir eiginleikar: Milli austenítískt ryðfríu stáli og ferrítískt ryðfríu stáli, en nær ferritískt ryðfríu stáli og kolefnisstáli. Almennt er talið að hægt sé að ná góðum árangri þegar hlutfall ferrítfasa og austenítfasa í tvíhliða ryðfríu stáli pípu er 30% til 70%. Hins vegar eru tvíhliða rör úr ryðfríu stáli oft talin vera um það bil hálft ferrít og hálft austenít. Í núverandi framleiðslu í atvinnuskyni, til að ná sem bestum seigju og vinnslueiginleikum, er hlutfall austeníts aðeins stærra. Samspil helstu málmblöndurþátta, sérstaklega króm, mólýbden, köfnunarefnis og nikkels, er mjög flókið. Til að fá stöðuga tveggja fasa uppbyggingu sem er gagnleg fyrir vinnslu og framleiðslu þarf að gæta þess að hver þáttur hafi viðeigandi innihald.

Auk fasajafnvægis er annað stóra áhyggjuefnið varðandi tvíhliða ryðfríu stálrör og efnasamsetningu þess myndun skaðlegra millimálmfasa við hækkað hitastig. σ fasi og χ fasi myndast í ryðfríu stáli með miklu krómi og háum mólýbdeni og falla helst út í ferrítfasanum. Viðbót á köfnunarefni seinkar mjög myndun þessara fasa. Það er því mikilvægt að halda nægilegu magni af köfnunarefni í föstu lausninni. Eftir því sem reynsla af tvíhliða ryðfríu stáli pípuframleiðslu eykst, er mikilvægi þess að stjórna þröngu samsetningarsviði í auknum mæli viðurkennt. Upphaflega sett samsetningarsvið 2205 tvíhliða ryðfríu stáli pípa er of breitt. Reynslan sýnir að til að fá sem besta tæringarþol og forðast myndun millimálmfasa, ætti að halda króm-, mólýbden- og köfnunarefnisinnihaldi S31803 við mið- og efri mörk innihaldssviðsins. Þetta leiddi til endurbætts 2205 tvífasa stál UNS S32205 með þröngt samsetningarsvið.