Bomba la chuma cha pua la Duplex ni aina ya chuma ambayo inachanganya sifa nyingi bora kama vile upinzani bora wa kutu, nguvu nyingi, na urahisi wa utengenezaji na usindikaji. Sifa zao halisi ni kati ya chuma cha pua cha austenitic na chuma cha pua cha ferritic, lakini karibu na chuma cha pua cha feri na chuma cha kaboni. Ustahimilivu wa kutoweka kwa kloridi na kutu kwenye mwanya wa mabomba ya chuma cha pua yenye duplex unahusiana na maudhui yake ya chromium, molybdenum, tungsten na nitrojeni. Inaweza kuwa sawa na 316 chuma cha pua au juu zaidi ya maji ya bahari chuma cha pua kama vile 6% Mo austenitic chuma cha pua. Uwezo wa mabomba yote mawili ya chuma cha pua kustahimili mipasuko ya kutu ya mkazo wa kloridi ni nguvu zaidi kuliko ile ya chuma cha pua cha mfululizo 300, na nguvu zake pia ni za juu zaidi kuliko chuma cha pua cha austenitic huku ikionyesha unamu mzuri na ukakamavu.

Bomba la chuma cha pua la Duplex linaitwa "duplex" kwa sababu muundo wake wa metallographic unajumuisha nafaka mbili za chuma cha pua, ferrite na austenite. Katika picha hapa chini, awamu ya njano ya austenite imezungukwa na awamu ya bluu ferrite. Wakati bomba la chuma cha pua duplex linapoyeyuka, kwanza huganda na kuwa muundo kamili wa feri linapoganda kutoka kwa hali ya kioevu. Nyenzo inapopoa hadi joto la kawaida, karibu nusu ya nafaka za ferrite hubadilika kuwa nafaka za austenite. Matokeo yake ni kwamba takriban 50% ya microstructure ni awamu ya austenite na 50% ni awamu ya ferrite.

Duplex bomba la chuma cha pua ina microstructure ya awamu mbili ya austenite na ferrite
Tabia za bomba la duplex la chuma cha pua
01-Nguvu ya juu: Uimara wa bomba la chuma cha pua duplex ni takriban mara 2 kuliko chuma cha kawaida cha austenitic au ferritic chuma cha pua. Hii inaruhusu wabunifu kupunguza unene wa ukuta katika programu fulani.

02-Uimara mzuri na udumifu: Licha ya uimara wa juu wa mabomba ya chuma cha pua yenye duplex, yanaonyesha unamu mzuri na ukakamavu. Ugumu na udumifu wa mabomba ya chuma cha pua yenye duplex ni bora zaidi kuliko chuma cha pua cha ferritic na chuma cha kaboni, na bado hudumisha ukakamavu mzuri hata katika halijoto ya chini sana kama -40°C/F. Lakini bado haiwezi kufikia kiwango cha ubora wa chuma cha pua cha austenitic. Kikomo cha chini cha umiliki wa mitambo kwa mabomba ya chuma cha pua duplex yaliyobainishwa na viwango vya ASTM na EN

03-Upinzani wa kutu: Upinzani wa kutu wa chuma cha pua hutegemea hasa muundo wake wa kemikali. Mabomba ya chuma cha pua ya duplex huonyesha upinzani wa juu wa kutu katika programu nyingi kutokana na maudhui yake ya juu ya kromiamu, ambayo yanafaa katika asidi ya vioksidishaji, na kiasi cha kutosha cha molybdenum na nikeli kuhimili upunguzaji wa wastani Kutu katika midia ya asidi. Uwezo wa mabomba ya chuma cha pua yenye duplex kuhimili upenyezaji wa ioni ya kloridi na kutu kwenye mwanya hutegemea chromium, molybdenum, tungsten na maudhui ya nitrojeni. Maudhui ya juu kiasi ya chromium, molybdenum na nitrojeni ya mabomba ya chuma cha pua yenye duplex huwapa uwezo wa kustahimili mashimo ya kloridi na kutu kwenye mianya. Zina uwezo wa kustahimili kutu tofauti tofauti, kuanzia madaraja sawa na 316 chuma cha pua, kama vile bomba la kiuchumi la duplex chuma cha pua 2101, hadi madaraja sawa na 6% ya chuma cha pua cha molybdenum, kama vile SAF 2507. Mabomba ya chuma cha pua ya Duplex yana vizuri sana. upinzani wa kutu wa mkazo (SCC), ambao "hurithiwa" kutoka upande wa ferrite. Uwezo wa mabomba yote mawili ya chuma cha pua kustahimili mpasuko wa mkazo wa kloridi ni bora zaidi kuliko ule wa chuma cha pua cha austenitic mfululizo 300. Alama za kawaida za chuma cha pua cha austenitic kama vile 304 na 316 zinaweza kukumbwa na mpasuko wa kutu kukiwa na ioni za kloridi, hewa yenye unyevunyevu na halijoto iliyoinuka. Kwa hiyo, katika maombi mengi katika sekta ya kemikali ambapo kuna hatari kubwa ya kutu ya dhiki, mabomba ya duplex ya chuma cha pua hutumiwa mara nyingi badala ya austenitic chuma cha pua.

04-Sifa halisi: Kati ya chuma cha pua cha austenitic na chuma cha pua cha ferritic, lakini karibu na chuma cha pua cha feri na chuma cha kaboni. Kwa ujumla inaaminika kuwa utendaji mzuri unaweza kupatikana wakati uwiano wa awamu ya ferrite kwa awamu ya austenite katika bomba la chuma cha pua duplex ni 30% hadi 70%. Hata hivyo, mabomba ya duplex ya chuma cha pua mara nyingi huchukuliwa kuwa takriban nusu ya ferrite na nusu austenite. Katika uzalishaji wa sasa wa kibiashara, ili kupata ushupavu bora na sifa za usindikaji, sehemu ya austenite ni kubwa kidogo. Mwingiliano kati ya vipengele vikuu vya aloi, hasa chromium, molybdenum, nitrojeni, na nikeli, ni ngumu sana. Ili kupata muundo thabiti wa awamu mbili ambao ni wa manufaa kwa usindikaji na utengenezaji, uangalifu lazima uchukuliwe ili kuhakikisha kwamba kila kipengele kina maudhui yanayofaa.

Mbali na usawa wa awamu, jambo kuu la pili kuhusu bomba la chuma cha pua la duplex na muundo wake wa kemikali ni uundaji wa awamu za intermetallic hatari kwa joto la juu. Awamu ya σ na χ huundwa katika chromium ya juu na chuma cha pua cha juu cha molybdenum na hupungua kwa upendeleo katika awamu ya feri. Ongezeko la nitrojeni huchelewesha sana uundaji wa awamu hizi. Kwa hiyo ni muhimu kudumisha kiasi cha kutosha cha nitrojeni katika suluhisho imara. Kadiri uzoefu wa utengenezaji wa mabomba ya chuma cha pua yenye duplex unavyoongezeka, umuhimu wa kudhibiti safu finyu za utunzi unazidi kutambuliwa. Aina ya utungo iliyowekwa awali ya bomba la chuma cha pua 2205 ni pana sana. Uzoefu unaonyesha kwamba ili kupata upinzani bora zaidi wa kutu na kuepuka uundaji wa awamu za intermetallic, maudhui ya chromium, molybdenum, na nitrojeni ya S31803 yanapaswa kuwekwa kwenye mipaka ya kati na ya juu ya safu ya maudhui. Hii ilipelekea UNS S32205 ya chuma ya awamu mbili iliyoboreshwa yenye safu finyu ya utunzi.