Дуплекс цевката од нерѓосувачки челик е тип на челик кој комбинира многу одлични својства како што се одлична отпорност на корозија, висока јачина и леснотија на производство и обработка. Нивните физички својства се помеѓу аустенитен нерѓосувачки челик и феритен нерѓосувачки челик, но поблиску до феритен нерѓосувачки челик и јаглероден челик. Отпорноста на дуплекс цевки од не'рѓосувачки челик е поврзана со содржината на хром, молибден, волфрам и азот. Може да биде сличен на нерѓосувачки челик 316 или повисок од нерѓосувачки челик со морска вода, како што е 6% Мо аустенитен нерѓосувачки челик. Способноста на сите дуплекс цевки од не'рѓосувачки челик да се спротивстават на фрактура на корозија на стрес на хлорид е значително посилна од онаа на аустенитниот нерѓосувачки челик од серијата 300, а неговата цврстина е исто така многу повисока од аустенитниот нерѓосувачки челик додека покажува добра пластичност и цврстина.

Дуплексната цевка од нерѓосувачки челик се нарекува „дуплекс“ затоа што нејзината металографска микроструктура е составена од две зрна од не'рѓосувачки челик, ферит и аустенит. На сликата подолу, жолтата аустенитна фаза е опкружена со сина феритна фаза. Кога дуплексната цевка од нерѓосувачки челик се топи, прво се зацврстува во целосна феритна структура кога ќе се зацврсти од течна состојба. Како што материјалот се лади на собна температура, околу половина од феритни зрна се трансформираат во зрна аустенит. Резултатот е дека приближно 50% од микроструктурата е аустенитната фаза и 50% е феритната фаза.

Дуплекс цевката од нерѓосувачки челик има двофазна микроструктура од аустенит и ферит
Карактеристики на дуплекс цевка од нерѓосувачки челик
01-Висока јачина: Јачината на дуплексната цевка од нерѓосувачки челик е приближно 2 пати поголема од онаа на конвенционалниот аустенитен нерѓосувачки челик или феритен нерѓосувачки челик. Ова им овозможува на дизајнерите да ја намалат дебелината на ѕидот во одредени апликации.

02-Добра цврстина и еластичност: И покрај високата јачина на цевките од дуплекс нерѓосувачки челик, тие покажуваат добра пластичност и цврстина. Цврстината и еластичноста на дуплекс цевките од не'рѓосувачки челик се значително подобри од оние на феритен нерѓосувачки челик и јаглероден челик, и тие сè уште одржуваат добра цврстина дури и при многу ниски температури како -40°C/F. Но, сè уште не може да го достигне нивото на извонредност на аустенитниот нерѓосувачки челик. Минимални ограничувања на механичките својства за дуплекс цевки од нерѓосувачки челик специфицирани со стандардите ASTM и EN

03-Отпорност на корозија: Отпорноста на корозија на нерѓосувачкиот челик главно зависи од неговиот хемиски состав. Дуплекс цевките од нерѓосувачки челик покажуваат висока отпорност на корозија во повеќето апликации поради нивната висока содржина на хром, што е поволно во оксидирачките киселини и доволни количини на молибден и никел за да издржат умерено намалување Корозија во киселински медиум. Способноста на дуплекс цевките од не'рѓосувачки челик да се спротивстават на пробивање на хлорид јони и корозија на пукнатините зависи од нивната содржина на хром, молибден, волфрам и азот. Релативно високата содржина на хром, молибден и азот во дуплекс цевките од нерѓосувачки челик им дава добра отпорност на дупчење на хлориди и корозија на пукнатините. Тие доаѓаат во низа различни отпори на корозија, кои се движат од оценки еквивалентни на нерѓосувачки челик 316, како што е економичната дуплекс цевка од нерѓосувачки челик 2101, до оценки еквивалентни на 6% нерѓосувачки челик од молибден, како што е SAF 2507. Дуплексните цевки од нерѓосувачки челик имаат многу добри Отпорност на напукнување од корозија (SCC), која е „наследена“ од страната на феритот. Способноста на сите дуплекс цевки од нерѓосувачки челик да се спротивстават на пукање од корозија на хлорид на стрес е значително подобра од онаа на аустенитниот нерѓосувачки челик од серијата 300. Стандардните оценки од нерѓосувачки челик од аустенит, како што се 304 и 316, може да страдаат од пукање од корозија на стрес во присуство на хлоридни јони, влажен воздух и покачени температури. Затоа, во многу апликации во хемиската индустрија каде што постои поголем ризик од корозија на стрес, често се користат дуплекс цевки од нерѓосувачки челик наместо аустенитски нерѓосувачки челик.

04-Физички својства: Помеѓу аустенитен нерѓосувачки челик и феритен нерѓосувачки челик, но поблиску до феритен нерѓосувачки челик и јаглероден челик. Општо се верува дека добри перформанси може да се добијат кога односот на фазата на феритот со фазата на аустенит во дуплекс цевки од нерѓосувачки челик е 30% до 70%. Сепак, дуплекс цевките од нерѓосувачки челик често се сметаат за приближно половина ферити и половина аустенит. Во сегашното комерцијално производство, за да се добијат најдобри карактеристики на цврстина и обработка, процентот на устенит е малку поголем. Интеракцијата помеѓу главните елементи за легирање, особено хром, молибден, азот и никел, е многу сложена. За да се добие стабилна двофазна структура која е корисна за обработка и производство, мора да се внимава секој елемент да има соодветна содржина.

Покрај фазниот баланс, втората голема грижа во врска со дуплексната цевка од нерѓосувачки челик и нејзиниот хемиски состав е формирањето на штетни меѓуметални фази при покачени температури. σ фаза и χ фаза се формираат во нерѓосувачки челик со висока содржина на хром и молибден и преференцијално се таложат во феритната фаза. Додавањето на азот во голема мера го одложува формирањето на овие фази. Затоа е важно да се одржува доволна количина на азот во цврстиот раствор. Како што се зголемува искуството со производството на дуплекс цевки од не'рѓосувачки челик, важноста за контролирање на тесните опсези на составот се повеќе се препознава. Првично поставениот опсег на составот на дуплекс цевки од нерѓосувачки челик 2205 е премногу широк. Искуството покажува дека за да се добие најдобра отпорност на корозија и да се избегне формирање на меѓуметални фази, содржината на хром, молибден и азот на S31803 треба да се чува на средната и горната граница на опсегот на содржината. Ова доведе до подобрениот двофазен челик UNS S32205 2205 со тесен опсег на состав.