Дуплекс цев од нерђајућег челика је врста челика која комбинује многа одлична својства као што су одлична отпорност на корозију, висока чврстоћа и лакоћа производње и обраде. Њихова физичка својства су између аустенитног нерђајућег челика и феритног нерђајућег челика, али ближе феритном нерђајућем челику и угљеничном челику. Отпорност на хлоридну корозију и корозију у пукотинама дуплекс цеви од нерђајућег челика је повезана са садржајем хрома, молибдена, волфрама и азота. Може бити сличан нерђајућем челику 316 или виши од нерђајућег челика са морском водом, као што је 6% Мо аустенитног нерђајућег челика. Способност свих дуплекс цеви од нерђајућег челика да се одупру корозијском лому хлоридног стреса је знатно јача од оне код аустенитног нерђајућег челика серије 300, а његова чврстоћа је такође много већа од аустенитног нерђајућег челика док показује добру пластичност и жилавост.

Дуплекс цев од нерђајућег челика се назива „дуплекс“ јер се њена металографска микроструктура састоји од два зрна нерђајућег челика, ферита и аустенита. На слици испод, жута аустенитна фаза је окружена плавом феритном фазом. Када се дуплексна цев од нерђајућег челика топи, она се прво учвршћује у комплетну феритну структуру када се стврдне из течног стања. Како се материјал хлади на собну температуру, око половина зрна ферита се претвара у зрна аустенита. Резултат је да је приближно 50% микроструктуре аустенитна фаза, а 50% феритна фаза.

Дуплекс цев од нерђајућег челика има двофазну микроструктуру аустенита и ферита
Карактеристике дуплекс цеви од нерђајућег челика
01-Висока чврстоћа: Чврстоћа дуплекс цеви од нерђајућег челика је приближно 2 пута већа од конвенционалног аустенитног нерђајућег челика или феритног нерђајућег челика. Ово омогућава дизајнерима да смање дебљину зида у одређеним апликацијама.

02-Добра жилавост и дуктилност: Упркос високој чврстоћи дуплекс цеви од нерђајућег челика, оне показују добру пластичност и жилавост. Жилавост и дуктилност дуплекс цеви од нерђајућег челика су знатно боље од оних од феритног нерђајућег челика и угљеничног челика, а оне и даље одржавају добру жилавост чак и на веома ниским температурама као што је -40°Ц/Ф. Али још увек не може да достигне ниво изврсности аустенитног нерђајућег челика. Минималне границе механичких својстава за дуплекс цеви од нерђајућег челика одређене АСТМ и ЕН стандардима

03-Отпорност на корозију: Отпорност на корозију нерђајућег челика углавном зависи од његовог хемијског састава. Дуплекс цеви од нерђајућег челика показују високу отпорност на корозију у већини примена због високог садржаја хрома, који је повољан у оксидационим киселинама, и довољне количине молибдена и никла да издрже умерено смањење Корозија у киселим медијима. Способност дуплекс цеви од нерђајућег челика да се одупру питингу хлоридних јона и корозији у пукотинама зависи од њиховог садржаја хрома, молибдена, волфрама и азота. Релативно висок садржај хрома, молибдена и азота у дуплекс цевима од нерђајућег челика даје им добру отпорност на хлоридну корозију и пукотину. Долазе у низу различитих отпорности на корозију, у распону од разреда еквивалентних нерђајућем челику 316, као што је економична дуплекс цев од нерђајућег челика 2101, до разреда еквивалентних 6% молибдену нерђајућег челика, као што је САФ 2507. Дуплекс цеви од нерђајућег челика имају веома добре отпорност на корозијско пуцање под напоном (СЦЦ), која је „наслеђена“ са феритне стране. Способност свих дуплекс цеви од нерђајућег челика да се одупру корозијском пуцању под напоном хлоридом је знатно боља од оне код аустенитног нерђајућег челика серије 300. Стандардне класе аустенитног нерђајућег челика као што су 304 и 316 могу патити од пуцања услед корозије под напоном у присуству хлоридних јона, влажног ваздуха и повишених температура. Због тога се у многим применама у хемијској индустрији где постоји већи ризик од корозије под напоном, често користе дуплекс цеви од нерђајућег челика уместо аустенитног нерђајућег челика.

04-Физичка својства: Између аустенитног нерђајућег челика и феритног нерђајућег челика, али ближе феритном нерђајућем челику и угљеничном челику. Генерално се верује да се добре перформансе могу постићи када је однос феритне фазе и аустенитне фазе у дуплекс цеви од нерђајућег челика 30% до 70%. Међутим, дуплекс цеви од нерђајућег челика се често сматрају отприлике пола ферита и пола аустенита. У тренутној комерцијалној производњи, да би се добила најбоља жилавост и карактеристике обраде, удео аустенита је нешто већи. Интеракција између главних легирајућих елемената, посебно хрома, молибдена, азота и никла, је веома сложена. Да би се добила стабилна двофазна структура која је корисна за обраду и производњу, мора се водити рачуна да сваки елемент има одговарајући садржај.

Поред равнотеже фаза, друга велика брига у вези са дуплекс цеви од нерђајућег челика и њеног хемијског састава је стварање штетних интерметалних фаза на повишеним температурама. σ фаза и χ фаза се формирају у нерђајућем челику са високим садржајем хрома и молибдена и првенствено се таложе у феритној фази. Додатак азота у великој мери одлаже формирање ових фаза. Због тога је важно одржавати довољну количину азота у чврстом раствору. Како се искуство са дуплекс производњом цеви од нерђајућег челика повећава, све више се препознаје важност контроле уских опсега композиције. Првобитно постављени опсег састава 2205 дуплекс цеви од нерђајућег челика је преширок. Искуство показује да да би се постигла најбоља отпорност на корозију и избегло стварање интерметалних фаза, садржај хрома, молибдена и азота у С31803 треба држати на средњим и горњим границама опсега садржаја. Ово је довело до побољшаног двофазног челика 2205 УНС С32205 са уским опсегом састава.