نمای کلی فولاد ضد زنگ دوبلکس
فولاد ضد زنگ سوپر دوبلکس به دلیل بهبود قابل توجه خواص مقاوم در برابر خوردگی آن از گریدهای دوبلکس استاندارد متمایز می شود. این یک ماده بسیار آلیاژی با غلظت بالایی از عناصر ضد خوردگی مانند کروم (Cr) و مولیبدن (Mo) است. درجه فولاد ضد زنگ فوق دوبلکس اولیه، S32750، شامل 28.0٪ کروم، 3.5٪ مولیبدن و 8.0٪ نیکل (Ni) است. این اجزا مقاومت استثنایی در برابر عوامل خورنده از جمله اسیدها، کلریدها و محلول های سوزاننده ایجاد می کنند.
به طور کلی، فولادهای ضد زنگ فوق دوبلکس بر اساس مزایای ثابت گریدهای دوبلکس با پایداری شیمیایی افزایش یافته است. این امر آن را به یک درجه ایده آل برای ساخت اجزای حیاتی در بخش پتروشیمی مانند مبدل های حرارتی، بویلرها و تجهیزات مخازن تحت فشار تبدیل می کند.
خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ دوبلکس
نمرات | ASTM A789 Grade S32520 عملیات حرارتی | ASTM A790 Grade S31803 عملیات حرارتی | ASTM A790 Grade S32304 عملیات حرارتی | ASTM A815 Grade S32550 عملیات حرارتی | ASTM A815 درجه S32205 عملیات حرارتی |
مدول الاستیک | 200 گیگا پاسکال | 200 گیگا پاسکال | 200 گیگا پاسکال | 200 گیگا پاسکال | 200 گیگا پاسکال |
ازدیاد طول | 25 درصد | 25 درصد | 25 درصد | 15 درصد | 20 درصد |
استحکام کششی | 770 مگاپاسکال | 620 مگاپاسکال | 600 مگاپاسکال | 800 مگاپاسکال | 655 مگاپاسکال |
سختی برینل | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
قدرت تسلیم | 550 مگاپاسکال | 450 مگاپاسکال | 400 مگاپاسکال | 550 مگاپاسکال | 450 مگاپاسکال |
ضریب انبساط حرارتی | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
ظرفیت حرارتی خاص | 440 - 502 J/(kg·K) | 440 - 502 J/(kg·K) | 440 - 502 J/(kg·K) | 440 - 502 J/(kg·K) | 440 - 502 J/(kg·K) |
هدایت حرارتی | 13 تا 30 وات/(m·K) | 13 تا 30 وات/(m·K) | 13 تا 30 وات/(m·K) | 13 تا 30 وات/(m·K) | 13 تا 30 وات/(m·K) |
طبقه بندی فولاد ضد زنگ دوبلکس
l نوع اول از نوع کم آلیاژ است، با درجه معرف UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N). فولاد حاوی مولیبدن نیست و مقدار PREN 24-25 است. می توان از آن به جای AISI304 یا 316 در مقاومت در برابر خوردگی تنشی استفاده کرد.
l نوع دوم متعلق به نوع آلیاژی متوسط است، نام تجاری نماینده UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N)، مقدار PREN 32-33 و مقاومت به خوردگی آن بین AISI 316L و آستنیتی 6% Mo+N است. فولاد ضد زنگ
l نوع سوم از نوع پر آلیاژ است که عموماً حاوی 25 درصد کروم، مولیبدن و نیتروژن است و برخی نیز حاوی مس و تنگستن هستند. درجه استاندارد UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N)، مقدار PREN 38-39 است و مقاومت در برابر خوردگی این نوع فولاد بالاتر از فولاد ضد زنگ دوبلکس 22٪ کروم است.
l نوع چهارم فولاد ضد زنگ فوق دوبلکس است که حاوی مولیبدن و نیتروژن بالا است. درجه استاندارد UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N) است و برخی نیز حاوی تنگستن و مس هستند. مقدار PREN بیشتر از 40 است که می تواند در شرایط محیطی سخت اعمال شود. دارای مقاومت خوردگی خوب و خواص مکانیکی جامع است که می تواند با فولاد ضد زنگ فوق آستنیتی قابل مقایسه باشد.
مزایای فولاد ضد زنگ دوبلکس
همانطور که در بالا گفته شد، دوپلکس معمولاً بهتر از انواع فولادهای منفرد موجود در ریزساختار خود عمل می کند. بهتر است بگوییم، ترکیب ویژگیهای مثبت حاصل از عناصر آستنیت و فریت، راهحل کلی بهتری را برای تعداد زیادی از موقعیتهای مختلف تولید فراهم میکند.
خواص ضد خوردگی – اثر مولیبدن، کروم و نیتروژن بر مقاومت به خوردگی آلیاژهای دوبلکس بسیار زیاد است. چندین آلیاژ دوبلکس می توانند با عملکرد ضد خوردگی گریدهای آستنیتی معروف از جمله 304 و 316 مطابقت داشته باشند و از آن فراتر رود. آنها به ویژه در برابر خوردگی شکاف و حفره ای مؤثر هستند.
ترک خوردگی تنشی - SSC در نتیجه چندین عامل جوی ایجاد می شود - دما و رطوبت بارزترین آنها هستند. تنش کششی فقط به مشکل می افزاید. گریدهای آستنیتی معمولی بسیار مستعد ترک خوردگی ناشی از تنش هستند - فولاد ضد زنگ دوبلکس اینگونه نیست.
چقرمگی - دوبلکس سخت تر از فولادهای فریتی است - حتی در دماهای پایین تر، در حالی که در واقع با عملکرد گریدهای آستنیتی در این جنبه مطابقت ندارد.
l استحکام - آلیاژهای دوبلکس می توانند تا 2 برابر قوی تر از ساختارهای آستنیتی و فریتی باشند. استحکام بالاتر به این معنی است که فلز حتی با کاهش ضخامت محکم می ماند که به ویژه برای کاهش سطح وزن مهم است.