Dubleks paslanmaz çelik boru, mükemmel korozyon direnci, yüksek mukavemet, üretim ve işleme kolaylığı gibi birçok mükemmel özelliği birleştiren bir çelik türüdür. Fiziksel özellikleri östenitik paslanmaz çelik ile ferritik paslanmaz çelik arasındadır ancak ferritik paslanmaz çelik ve karbon çeliğine daha yakındır. Dubleks paslanmaz çelik boruların klorür çukurlaşmasına ve çatlak korozyonuna karşı direnci, krom, molibden, tungsten ve nitrojen içeriğiyle ilgilidir. 316 paslanmaz çeliğe benzer veya %6 Mo östenitik paslanmaz çelik gibi deniz suyu paslanmaz çeliğinden daha yüksek olabilir. Tüm dubleks paslanmaz çelik boruların klorür stresli korozyon kırılmasına karşı direnç gösterme yeteneği, 300 serisi östenitik paslanmaz çeliğe göre önemli ölçüde daha güçlüdür ve mukavemeti de iyi esneklik ve tokluk gösterirken östenitik paslanmaz çelikten çok daha yüksektir.

Dubleks paslanmaz çelik boruya "dubleks" adı verilir çünkü metalografik mikro yapısı ferrit ve ostenit olmak üzere iki paslanmaz çelik taneden oluşur. Aşağıdaki resimde sarı ostenit fazı mavi ferrit fazı ile çevrelenmiştir. Dubleks paslanmaz çelik boru eridiğinde ilk olarak sıvı halden katılaşarak tam bir ferrit yapıya dönüşür. Malzeme oda sıcaklığına soğuduğunda ferrit tanelerinin yaklaşık yarısı ostenit tanelerine dönüşür. Sonuç, mikro yapının yaklaşık %50'sinin ostenit fazı ve %50'sinin ferrit fazı olmasıdır.

Dubleks paslanmaz çelik boru, östenit ve ferritten oluşan iki fazlı bir mikro yapıya sahiptir
Dubleks paslanmaz çelik borunun özellikleri
01-Yüksek mukavemet: Dubleks paslanmaz çelik borunun mukavemeti, geleneksel östenitik paslanmaz çelik veya ferritik paslanmaz çeliğin yaklaşık 2 katıdır. Bu, tasarımcıların belirli uygulamalarda duvar kalınlığını azaltmasına olanak tanır.

02-İyi tokluk ve süneklik: Dubleks paslanmaz çelik borular yüksek mukavemetine rağmen iyi bir plastiklik ve tokluk sergilerler. Dubleks paslanmaz çelik boruların sağlamlığı ve sünekliği, ferritik paslanmaz çelik ve karbon çeliğinden önemli ölçüde daha iyidir ve -40°C/F gibi çok düşük sıcaklıklarda bile hala iyi tokluğu korurlar. Ancak hala ostenitik paslanmaz çeliğin mükemmellik seviyesine ulaşamıyor. ASTM ve EN standartlarında belirtilen dubleks paslanmaz çelik borular için minimum mekanik özellik sınırları

03-Korozyon direnci: Paslanmaz çeliğin korozyon direnci esas olarak kimyasal bileşimine bağlıdır. Dubleks paslanmaz çelik borular, oksitleyici asitler için uygun olan yüksek krom içerikleri ve asit ortamındaki orta derecede indirgenme korozyonuna dayanacak yeterli miktarda molibden ve nikel nedeniyle çoğu uygulamada yüksek korozyon direnci sergiler. Dubleks paslanmaz çelik boruların klorür iyonu çukurlaşmasına ve çatlak korozyonuna karşı direnç gösterme yeteneği, bunların krom, molibden, tungsten ve nitrojen içeriğine bağlıdır. Dubleks paslanmaz çelik boruların nispeten yüksek krom, molibden ve nitrojen içerikleri, onlara klorür çukurlaşmasına ve çatlak korozyonuna karşı iyi bir direnç sağlar. Ekonomik dubleks paslanmaz çelik boru 2101 gibi 316 paslanmaz çeliğe eşdeğer kalitelerden SAF 2507 gibi %6 molibden paslanmaz çeliğe eşdeğer kalitelere kadar değişen bir dizi farklı korozyon direncine sahiptirler. Dubleks paslanmaz çelik borular çok iyi özelliklere sahiptir. Ferrit tarafından "kalıtsal" olan gerilimli korozyon çatlaması (SCC) direnci. Tüm dubleks paslanmaz çelik boruların klorür stresli korozyon çatlamasına karşı direnç yeteneği, 300 serisi östenitik paslanmaz çeliğinkinden önemli ölçüde daha iyidir. 304 ve 316 gibi standart östenitik paslanmaz çelik kaliteleri, klorür iyonları, nemli hava ve yüksek sıcaklıkların varlığında stresli korozyon çatlamasına maruz kalabilir. Bu nedenle, stres korozyonu riskinin daha yüksek olduğu kimya endüstrisindeki birçok uygulamada, östenitik paslanmaz çelik yerine sıklıkla dubleks paslanmaz çelik borular kullanılır.

04-Fiziksel özellikler: Östenitik paslanmaz çelik ile ferritik paslanmaz çelik arasındadır ancak ferritik paslanmaz çelik ve karbon çeliğe daha yakındır. Dubleks paslanmaz çelik borularda ferrit fazının ostenit fazına oranı %30 ila %70 olduğunda iyi performansın elde edilebileceğine genel olarak inanılmaktadır. Bununla birlikte, dubleks paslanmaz çelik boruların genellikle kabaca yarı ferrit ve yarı ostenit olduğu kabul edilir. Mevcut ticari üretimde, en iyi tokluk ve işleme özelliklerini elde etmek için ostenit oranı biraz daha fazladır. Ana alaşım elementleri, özellikle krom, molibden, nitrojen ve nikel arasındaki etkileşim çok karmaşıktır. İşleme ve üretime faydalı, stabil iki fazlı bir yapı elde etmek için her bir elemanın uygun içeriğe sahip olmasına dikkat edilmelidir.

Faz dengesinin yanı sıra, dubleks paslanmaz çelik boru ve kimyasal bileşimi ile ilgili ikinci büyük endişe, yüksek sıcaklıklarda zararlı intermetalik fazların oluşmasıdır. σ fazı ve χ fazı, yüksek kromlu ve yüksek molibdenli paslanmaz çelikte oluşturulur ve tercihen ferrit fazında çökelir. Nitrojen ilavesi bu fazların oluşumunu büyük ölçüde geciktirir. Bu nedenle katı çözeltide yeterli miktarda nitrojenin muhafaza edilmesi önemlidir. Dubleks paslanmaz çelik boru imalatındaki deneyim arttıkça, dar bileşim aralıklarını kontrol etmenin önemi giderek daha fazla kabul edilmektedir. 2205 dubleks paslanmaz çelik borunun başlangıçta belirlenen bileşim aralığı çok geniştir. Deneyimler, en iyi korozyon direncini elde etmek ve metaller arası fazlar oluşumunu önlemek için S31803'ün krom, molibden ve nitrojen içeriklerinin içerik aralığının orta ve üst sınırlarında tutulması gerektiğini göstermektedir. Bu, dar bileşim aralığına sahip geliştirilmiş 2205 çift fazlı çelik UNS S32205'in ortaya çıkmasına yol açtı.