დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილი არის ფოლადის ტიპი, რომელიც აერთიანებს ბევრ შესანიშნავ თვისებას, როგორიცაა შესანიშნავი კოროზიის წინააღმდეგობა, მაღალი სიმტკიცე და დამზადებისა და დამუშავების სიმარტივე. მათი ფიზიკური თვისებები განლაგებულია ავსტენიტურ უჟანგავი ფოლადისა და ფერიტულ უჟანგავი ფოლადისაგან, მაგრამ უფრო ახლოს არის ფერიტულ უჟანგავი ფოლადისა და ნახშირბადოვანი ფოლადისაგან. დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილების ქლორიდის ორმოების და ნაპრალების კოროზიისადმი წინააღმდეგობა დაკავშირებულია მის ქრომის, მოლიბდენის, ვოლფრამის და აზოტის შემცველობასთან. ეს შეიძლება იყოს 316 უჟანგავი ფოლადის მსგავსი ან უფრო მაღალი, ვიდრე ზღვის წყლის უჟანგავი ფოლადი, როგორიცაა 6% Mo austenitic უჟანგავი ფოლადი. ყველა დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილების უნარი გაუძლოს ქლორიდის სტრესის კოროზიის მოტეხილობას საგრძნობლად უფრო ძლიერია, ვიდრე 300 სერიის ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადისა და მისი სიძლიერე ასევე ბევრად აღემატება ავსტენიტურ უჟანგავი ფოლადს და ავლენს კარგ პლასტიურობას და სიმტკიცეს.

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილს უწოდებენ "დუპლექსს", რადგან მისი მეტალოგრაფიული მიკროსტრუქტურა შედგება ორი უჟანგავი ფოლადის მარცვლებისგან, ფერიტისა და ოსტენიტისგან. ქვემოთ მოცემულ სურათზე ყვითელი ავსტენიტის ფაზა გარშემორტყმულია ლურჯი ფერიტის ფაზით. როდესაც დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილი დნება, ის ჯერ მყარდება სრულ ფერიტულ სტრუქტურაში, როცა თხევადი მდგომარეობიდან მყარდება. როდესაც მასალა გაცივდება ოთახის ტემპერატურამდე, ფერიტის მარცვლების დაახლოებით ნახევარი გარდაიქმნება ოსტენიტის მარცვლებად. შედეგი არის ის, რომ მიკროსტრუქტურის დაახლოებით 50% არის აუსტენიტის ფაზა, ხოლო 50% არის ფერიტის ფაზა.

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილს აქვს ორფაზიანი ავსტენიტის და ფერიტის მიკროსტრუქტურა
დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილის მახასიათებლები
01-მაღალი სიმტკიცე: დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილის სიძლიერე დაახლოებით 2-ჯერ აღემატება ჩვეულებრივ ავსტენიტურ უჟანგავი ფოლადს ან ფერიტულ უჟანგავი ფოლადს. ეს საშუალებას აძლევს დიზაინერებს შეამცირონ კედლის სისქე გარკვეულ აპლიკაციებში.

02-კარგი სიმტკიცე და ელასტიურობა: დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილების მაღალი სიმტკიცის მიუხედავად, ისინი ავლენენ კარგ პლასტიურობას და სიმტკიცეს. დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილების სიმტკიცე და ელასტიურობა მნიშვნელოვნად უკეთესია, ვიდრე ფერიტული უჟანგავი ფოლადისა და ნახშირბადოვანი ფოლადის მილები და ისინი კვლავ ინარჩუნებენ კარგ სიმტკიცეს თუნდაც ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე, როგორიცაა -40°C/F. მაგრამ ის მაინც ვერ მიაღწევს ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადის სრულყოფილ დონეს. ASTM და EN სტანდარტებით განსაზღვრული დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილების მექანიკური თვისებების მინიმალური ლიმიტები

03-კოროზიის წინააღმდეგობა: უჟანგავი ფოლადის კოროზიის წინააღმდეგობა ძირითადად დამოკიდებულია მის ქიმიურ შემადგენლობაზე. დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილები ავლენენ მაღალ კოროზიის წინააღმდეგობას უმეტეს აპლიკაციებში მათი მაღალი ქრომის შემცველობის გამო, რაც ხელსაყრელია ჟანგვის მჟავებში და საკმარისი რაოდენობით მოლიბდენისა და ნიკელის, რათა გაუძლოს ზომიერ შემცირებას კოროზიას მჟავა გარემოში. დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილების უნარი გაუძლოს ქლორიდულ იონურ ორმოებს და ნაპრალის კოროზიას, დამოკიდებულია მათში ქრომის, მოლიბდენის, ვოლფრამის და აზოტის შემცველობაზე. შედარებით მაღალი ქრომის, მოლიბდენის და აზოტის შემცველობა დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილებს აძლევს მათ კარგ გამძლეობას ქლორიდის ორმოების და ნაპრალების კოროზიის მიმართ. მათ აქვთ სხვადასხვა კოროზიის წინააღმდეგობის დიაპაზონი, დაწყებული 316 უჟანგავი ფოლადის ექვივალენტური კლასებიდან, როგორიცაა ეკონომიური დუპლექსი უჟანგავი ფოლადის მილები 2101, 6% მოლიბდენის უჟანგავი ფოლადის ექვივალენტური ხარისხით, როგორიცაა SAF 2507. დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილები ძალიან კარგია. სტრესული კოროზიის გატეხვის (SCC) წინააღმდეგობა, რომელიც "მემკვიდრეობით" არის ფერიტის მხრიდან. ყველა დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილების უნარი გაუძლოს ქლორიდის სტრესის კოროზიის გატეხვას, მნიშვნელოვნად უკეთესია, ვიდრე 300 სერიის ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადი. სტანდარტული ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადის კლასები, როგორიცაა 304 და 316, შეიძლება განიცდიან სტრესული კოროზიის ბზარს ქლორიდის იონების, ტენიანი ჰაერისა და ამაღლებული ტემპერატურის თანდასწრებით. ამიტომ, ქიმიურ მრეწველობაში მრავალ აპლიკაციაში, სადაც სტრესული კოროზიის უფრო დიდი რისკია, ხშირად გამოიყენება დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილები ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადის ნაცვლად.

04-ფიზიკური თვისებები: ავსტენიტურ უჟანგავი ფოლადსა და ფერიტულ უჟანგავი ფოლადს შორის, მაგრამ უფრო ახლოს არის ფერიტულ უჟანგავი ფოლადისა და ნახშირბადოვანი ფოლადისაგან. ზოგადად მიჩნეულია, რომ კარგი ეფექტურობის მიღება შესაძლებელია, როდესაც ფერიტის ფაზის თანაფარდობა ავსტენიტის ფაზასთან დუპლექს უჟანგავი ფოლადის მილში არის 30%-დან 70%-მდე. თუმცა, დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილები ხშირად განიხილება, როგორც ნახევრად ფერიტი და ნახევრად ავსტენიტი. ამჟამინდელ კომერციულ წარმოებაში, საუკეთესო გამძლეობისა და დამუშავების მახასიათებლების მისაღებად, აუსტენიტის წილი ოდნავ უფრო დიდია. ურთიერთქმედება ძირითად შენადნობ ელემენტებს, განსაკუთრებით ქრომს, მოლიბდენს, აზოტსა და ნიკელს შორის, ძალიან რთულია. სტაბილური ორფაზიანი სტრუქტურის მისაღებად, რომელიც ხელსაყრელია დამუშავებისა და წარმოებისთვის, ზრუნვა უნდა იქნას მიღებული იმის უზრუნველსაყოფად, რომ თითოეულ ელემენტს ჰქონდეს შესაბამისი შინაარსი.

ფაზური ბალანსის გარდა, მეორე მთავარი საზრუნავი დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილსა და მის ქიმიურ შემადგენლობასთან დაკავშირებით არის მავნე ლითონთაშორის ფაზების წარმოქმნა მომატებულ ტემპერატურაზე. σ ფაზა და χ ფაზა წარმოიქმნება მაღალი ქრომისა და მაღალი მოლიბდენის უჟანგავი ფოლადისაგან და უპირატესად ნალექი ხდება ფერიტის ფაზაში. აზოტის დამატება მნიშვნელოვნად ანელებს ამ ფაზების წარმოქმნას. ამიტომ მნიშვნელოვანია მყარ ხსნარში საკმარისი რაოდენობის აზოტის შენარჩუნება. რამდენადაც იზრდება დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილების წარმოების გამოცდილება, ვიწრო კომპოზიციური დიაპაზონის კონტროლის მნიშვნელობა სულ უფრო აღიარებულია. 2205 დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მილის საწყისი კომპოზიციის დიაპაზონი ძალიან ფართოა. გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ საუკეთესო კოროზიის წინააღმდეგობის მისაღებად და მეტალთაშორისი ფაზების წარმოქმნის თავიდან ასაცილებლად, S31803-ის ქრომის, მოლიბდენის და აზოტის შემცველობა უნდა იყოს შენახული შიგთავსის დიაპაზონის შუა და ზედა ზღვრებზე. ამან განაპირობა გაუმჯობესებული 2205 ორფაზიანი ფოლადი UNS S32205 ვიწრო შემადგენლობის დიაპაზონით.