Duplex roestvrijstalen details
Duplex roestvrij staal (DSS) verwijst naar roestvrij staal waarbij ferriet en austeniet elk ongeveer 50% uitmaken, en het gehalte van de secundaire fase moet over het algemeen minstens 30% bereiken. In het geval van een laag C-gehalte is het Cr-gehalte 18% ~ 28% en het Ni-gehalte 3% ~ 10%. Sommige staalsoorten bevatten ook legeringselementen zoals Mo, Cu, Nb, Ti en N.
Deze staalsoort heeft de eigenschappen van zowel austenitische als ferritische roestvaste staalsoorten. Vergeleken met ferriet heeft het een hogere plasticiteit en taaiheid, geen brosheid bij kamertemperatuur, aanzienlijk verbeterde intergranulaire corrosieweerstand en lasprestaties, terwijl de brosheid van 475 graden en hoge thermische geleidbaarheid van ferritisch roestvrij staal behouden blijven, en heeft het superplasticiteit. Vergeleken met austenitisch roestvrij staal heeft het een hoge sterkte en een aanzienlijk verbeterde weerstand tegen intergranulaire corrosie en chloride-spanningscorrosie. Duplex roestvast staal heeft een uitstekende putweerstand en is tevens een nikkelbesparend roestvast staal.
Structuur en type
Duplex roestvrij staal heeft de kenmerken van zowel austeniet als ferriet vanwege de tweefasige structuur van austeniet + ferriet, en de inhoud van de twee fasen is in principe hetzelfde. De vloeigrens kan 400 MPa ~ 550 MPa bereiken, wat tweemaal zo groot is als die van gewoon austenitisch roestvrij staal. Vergeleken met ferritisch roestvrij staal heeft duplex roestvrij staal een hoge taaiheid, lage brosse overgangstemperatuur, aanzienlijk verbeterde intergranulaire corrosieweerstand en lasprestaties; tegelijkertijd behoudt het enkele kenmerken van ferritisch roestvrij staal, zoals brosheid van 475 graden, hoge thermische geleidbaarheid, kleine lineaire uitzettingscoëfficiënt, superplasticiteit en magnetisme. Vergeleken met austenitisch roestvrij staal heeft duplex roestvrij staal een hoge sterkte, vooral aanzienlijk verbeterde vloeigrens, en aanzienlijk verbeterde weerstand tegen putcorrosie, weerstand tegen spanningscorrosie, weerstand tegen corrosievermoeidheid en andere eigenschappen.
Duplex roestvrij staal kan op basis van zijn chemische samenstelling in vier typen worden ingedeeld: Cr18-type, Cr23 (exclusief Mo), Cr22-type en Cr25-type. Cr25 duplex roestvrij staal kan worden onderverdeeld in gewoon type en super duplex roestvrij staal, waaronder het Cr22-type en het Cr25-type op grotere schaal worden gebruikt. Het merendeel van het duplex roestvrij staal dat in mijn land wordt gebruikt, wordt geproduceerd in Zweden, met specifieke kwaliteiten: 3RE60 (type Cr18), SAF2304 (type Cr23), SAF2205 (type Cr22), SAF2507 (type Cr25).
Classificatie van duplex roestvrij staal
De eerste categorie is van het laaggelegeerde type, vertegenwoordigd door UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N), dat geen molybdeen bevat en een PREN-waarde heeft van 24-25. Het kan AISI304 of 316 vervangen in termen van weerstand tegen spanningscorrosie.
De tweede categorie is van het middenlegeringstype, vertegenwoordigd door UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), met een PREN-waarde van 32-33. De corrosieweerstand ligt tussen AISI 316L en 6% Mo+N austenitisch roestvrij staal.
Het derde type is van het hooggelegeerde type en bevat doorgaans 25% Cr, molybdeen en stikstof, en sommige bevatten ook koper en wolfraam. De standaardkwaliteit is UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N) en de PREN-waarde is 38-39. De corrosieweerstand van deze staalsoort is hoger dan die van 22% Cr duplex roestvast staal.
Het vierde type is superduplex roestvrij staal, dat een hoog molybdeen- en stikstofgehalte bevat. De standaardkwaliteit is UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), en sommige bevatten ook wolfraam en koper. De PREN-waarde is groter dan 40, wat kan worden toegepast onder zware mediumomstandigheden, heeft een goede corrosieweerstand en uitgebreide mechanische eigenschappen en kan vergelijkbaar zijn met superaustenitisch roestvrij staal.
Duplex roestvrij staalsoorten
Veel duplex roestvast staalsoorten zijn toegevoegd aan de nieuwe norm GB/T 20878-2007 van mijn land "Roestvrij staal en hittebestendige staalsoorten en chemische samenstelling". Bijvoorbeeld: 14Cr18Ni11Si4AlTi, 022Cr19Ni5Mo3Si2N, 12Cr21Ni5Ti.
Bovendien: het beroemde duplexstaal 2205 is gelijkwaardig aan het 022Cr23Ni5Mo3N van mijn land.
Duplex roestvrijstalen prestatiekenmerken
Vanwege de kenmerken van de tweefasenstructuur, door de juiste controle van de chemische samenstelling en het warmtebehandelingsproces, heeft duplex roestvast staal de voordelen van zowel ferritisch roestvast staal als austenitisch roestvast staal. Het combineert de uitstekende taaiheid en lasbaarheid van austenitisch roestvrij staal met de hogere sterkte en weerstand tegen chloridespanningscorrosie van ferritisch roestvrij staal. Het zijn deze superieure eigenschappen die ervoor hebben gezorgd dat duplex roestvast staal zich snel heeft ontwikkeld als lasbaar constructiemateriaal. Sinds de jaren tachtig is het een staalsoort geworden die parallel loopt aan martensitisch, austenitisch en ferritisch roestvast staal. Duplex roestvrij staal heeft de volgende prestatiekenmerken:
1) Molybdeenhoudend duplex roestvrij staal heeft een goede weerstand tegen chloridespanningscorrosie onder lage spanning. Over het algemeen is austenitisch roestvast staal van het type 18-8 gevoelig voor spanningscorrosie in neutrale chlorideoplossingen boven de 60 graden. Warmtewisselaars, verdampers en andere apparatuur gemaakt van dit type roestvrij staal in industriële media met sporenchloride en waterstofsulfide hebben de neiging spanningscorrosiescheuren te veroorzaken, terwijl duplex roestvrij staal een goede weerstand heeft.
2) Molybdeenhoudend duplex roestvast staal heeft een goede weerstand tegen putjes. Bij dezelfde equivalente waarde voor putweerstand (PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%) is het kritische putpotentieel van duplex roestvast staal en austenitisch roestvast staal vergelijkbaar. De putweerstand van duplex roestvast staal en austenitisch roestvast staal is gelijkwaardig aan AISI 316L. De weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie van duplex roestvrij staal met hoog chroomgehalte dat 25% Cr, vooral stikstof, bevat, overtreft die van AISI 316L.
3) Het heeft een goede corrosievermoeidheid en slijtvastheid. Onder bepaalde omstandigheden met corrosieve media is het geschikt voor het maken van elektrische apparatuur zoals pompen en kleppen.
4) Goede uitgebreide mechanische eigenschappen. Het heeft een hoge sterkte en vermoeiingssterkte, en de vloeigrens is tweemaal zo hoog als die van 18-8 austenitisch roestvast staal. De rek in de vaste oplossingstoestand bereikt 25% en de taaiheidswaarde AK (V-kerf) ligt boven 100J.
5) Goede lasbaarheid, lage neiging tot thermische scheurvorming, over het algemeen geen voorverwarmen vóór het lassen, geen warmtebehandeling na het lassen, en kan worden gelast met 18-8 austenitisch roestvrij staal of koolstofstaal en ander ongelijksoortig materiaal.
6) Het warme werktemperatuurbereik van duplex roestvrij staal met een laag chroomgehalte (18% Cr) is breder dan dat van 18-8 austenitisch roestvrij staal, en de weerstand is klein. Het kan direct worden gerold om stalen platen te produceren zonder te smeden. De hete bewerking van duplex roestvast staal met een hoog chroomgehalte (25%Cr) is iets moeilijker dan die van austenitisch roestvast staal en kan producten produceren zoals platen, buizen en draden.
7) Het verhardingseffect is groter dan dat van 18-8 austenitisch roestvast staal tijdens koudvervormen. In het vroege stadium van vervorming van buizen en platen moeten grote spanningen worden uitgeoefend om te vervormen.
8) Vergeleken met austenitisch roestvrij staal heeft het een grote thermische geleidbaarheid en een kleine lineaire uitzettingscoëfficiënt, wat geschikt is voor gebruik als bekleding van apparatuur en de productie van composietplaten. Het is ook geschikt voor het maken van de kern van warmtewisselaars en de efficiëntie van de warmtewisseling is hoger dan die van austenitisch roestvrij staal.
9) Het heeft nog steeds verschillende brosse neigingen van ferritisch roestvrij staal met een hoog chroomgehalte en is niet geschikt voor werkomstandigheden boven de 300 graden. Hoe lager het chroomgehalte in duplex roestvast staal, hoe minder schadelijk de brosse fasen zoals σ zijn.
