Dúplex d'acer inoxidable(DSS) es refereix a l'acer inoxidable amb ferrita i austenita que representen aproximadament el 50%. En general, el contingut de la fase més petita ha de ser com a mínim del 30%. En el cas de baix contingut de C, el contingut de Cr és del 18% ~ 28% i el contingut de Ni és del 3% ~ 10%. Alguns acers també contenen elements d'aliatge com Mo, Cu, Nb, Ti i N.
Dúplex d'acer inoxidablecombina els avantatges de l'austenita i la ferrita i minimitza els inconvenients d'ambdues fases. La composició de l'acer inoxidable dúplex amb el millor rendiment és que el contingut de ferrita està entre el 60% i el 40%, i el contingut d'austenita entre el 40% i el 60%. Una reducció substancial de qualsevol dels components provocarà un deteriorament del rendiment de l'acer dúplex. debilitar.
Resistència a la corrosió de l'acer inoxidable dúplex
Els acers inoxidables dúplex presenten una alta resistència a la corrosió en la gran majoria d'entorns on s'utilitzen acers inoxidables austenítics estàndard. Els seus continguts relativament elevats de crom, molibdè i nitrogen els donen una bona resistència a la corrosió i a la corrosió. Rendiment a la corrosió de les esquerdes, l'estructura de doble fase és un avantatge en entorns on es pot produir esquerdes per corrosió per tensió de clorur.
Si la microestructura de l'acer inoxidable dúplex conté almenys un 30% de ferrita, la seva resistència a l'esquerda per corrosió per tensió de clorur és molt millor que l'acer inoxidable austenític 304 o 316.
Els acers inoxidables dúplex solen distingir-se segons el valor PREN del nombre equivalent de resistència a la picada. El nombre equivalent de resistència a la corrosió de pitting descriu la resistència de l'acer inoxidable a la corrosió localitzada en un entorn que conté clor.
El paper dels elements d'aliatge en acer inoxidable dúplex
Crom
El contingut de crom de l'acer no ha de ser inferior al 10,5% per formar una pel·lícula de passivació estable que conté crom per protegir l'acer de la corrosió atmosfèrica. La resistència a la corrosió de l'acer inoxidable augmenta amb l'augment del contingut de crom. El crom és un element que forma ferrita. L'addició de crom a l'acer pot promoure la formació de ferrita amb una estructura cúbica centrada en el cos. Quan el contingut de crom a l'acer és més alt, cal afegir més níquel per formar una estructura d'austenita o bifàsica (ferrita-austenita). Quantitats més altes de crom també poden promoure la formació de fases intermetàl·liques. Els acers inoxidables austenítics tenen un contingut de crom d'almenys el 16% i els acers inoxidables dúplex tenen un contingut de crom d'almenys el 20%. El crom també pot augmentar la resistència a l'oxidació de l'acer a altes temperatures. Aquest paper del crom és molt important. Afecta la formació i eliminació de l'escala d'òxid o el color del tremp després del tractament tèrmic o la soldadura. El decapat i l'eliminació del color del tremp dels acers inoxidables dúplex és més difícil que dels acers inoxidables austenítics.
Molibdè
El molibdè pot millorar la resistència de l'acer inoxidable a la corrosió per picades i esquerdes. Quan el contingut de crom a l'acer inoxidable és d'almenys el 18%, el molibdè és tres vegades més resistent a la corrosió per picats i esquerdes que el crom en un entorn d'ions de clorur. El molibdè és un element formador de ferrita i també augmenta la tendència de l'acer inoxidable a formar fases intermetàl·liques. Per tant, els acers inoxidables austenítics solen tenir un contingut de molibdè inferior al 7,5% i els acers inoxidables dúplex tenen un contingut de molibdè inferior al 4%.
Nitrogen
El nitrogen millora la resistència dels acers inoxidables austenítics i dúplex a la corrosió per picades i esquerdes. També pot augmentar significativament la resistència de l'acer. De fet, és l'element de reforç de la solució sòlida més eficaç i l'element d'aliatge de baix cost. La millora de la duresa de l'acer inoxidable dúplex que conté nitrogen es deu al seu major contingut d'austenita i menys fase intermetàl·lica. El nitrogen no impedeix la precipitació de fases intermetàl·liques, però pot retardar la formació de fases intermetàl·liques, permetent temps suficient per al processament i la fabricació d'acer inoxidable dúplex. S'afegeix nitrogen als acers inoxidables austenítics i dúplex altament resistents a la corrosió amb alts continguts de crom i molibdè per contrarestar la seva tendència a formar fases sigma.
Els acers inoxidables dúplex generalment tenen nitrogen afegit i el contingut de níquel ajustat per aconseguir l'equilibri de fase adequat. L'estructura bifàsica es pot obtenir equilibrant els elements formadors de ferrita crom i molibdè amb els elements formadors d'austenita níquel i nitrogen.
Níquel
El níquel és un element que estabilitza l'austenita. El níquel afavoreix la transformació de l'estructura cristal·lina de l'acer inoxidable d'una estructura cúbica centrada en el cos (ferrita) a una estructura cúbica centrada en la cara (austenita). L'acer inoxidable ferrític conté poc o cap níquel, l'acer inoxidable dúplex conté níquel baix a moderat, com ara 1,5% a 7%, i l'acer inoxidable austenític de la sèrie 300 conté almenys un 6% de níquel. L'addició de níquel retarda la formació de fases intermetàl·liques nocives en acers inoxidables austenítics, però l'efecte retardador del níquel en acers inoxidables dúplex és molt menys efectiu que el nitrogen. L'estructura cúbica centrada en la cara proporciona a l'acer inoxidable austenític una excel·lent duresa. Gairebé la meitat de l'acer inoxidable dúplex és austenita, de manera que la duresa de l'acer inoxidable dúplex és significativament superior a la de l'acer inoxidable ferrític.
Àrees d'aplicació d'acer inoxidable dúplex
L'acer inoxidable dúplex és un material versàtil tant en ambients altament corrosius com com a materials d'enginyeria per a estructures d'acer inoxidable.
Els seus usos inclouen:
Indústria paperera
Indústria química i petroquímica
Hidrometal·lúrgia
Àcids orgànics i medis càustics
equips de control de la contaminació
Dipòsit d'emmagatzematge de productes químics
Aplicacions costaneres i costaneres
Instal·lacions de fontaneria de cerveseria
