Duplex rostfritt stål (DSS) är en typ av rostfritt stål som innehåller ungefär lika delar ferrit och austenit, där den mindre fasen vanligtvis utgör minst 30 %. DSS har vanligtvis en kromhalt mellan 18 % och 28 % och en nickelhalt mellan 3 % och 10 %. Vissa duplex rostfria stål innehåller även legeringsämnen som molybden (Mo), koppar (Cu), niob (Nb), titan (Ti) och kväve (N).
Denna stålkategori kombinerar egenskaperna hos både austenitiska och ferritiska rostfria stål. Jämfört med ferritiska rostfria stål har DSS högre plasticitet och seghet, saknar rumstemperatursprödhet och uppvisar förbättrad interkristallin korrosionsbeständighet och svetsbarhet. Samtidigt behåller det 475 °C-sprödheten och den höga värmeledningsförmågan hos ferritiska rostfria stål och uppvisar superplasticitet. Jämfört med austenitiska rostfria stål har DSS högre hållfasthet och betydligt bättre motståndskraft mot interkristallin och kloridspänningskorrosion. DSS har också utmärkt punktkorrosionsbeständighet och anses vara ett nickelbesparande rostfritt stål.
Struktur och typer
På grund av sin tvåfasstruktur av austenit och ferrit, där varje fas står för ungefär hälften, uppvisar DSS egenskaperna hos både austenitiska och ferritiska rostfria stål. Sträckgränsen för DSS varierar från 400 MPa till 550 MPa, vilket är dubbelt så hög som för vanliga austenitiska rostfria stål. DSS har högre seghet, lägre sprödhetstemperatur och avsevärt förbättrad interkristallin korrosionsbeständighet och svetsbarhet jämfört med ferritiska rostfria stål. Det behåller också vissa egenskaper hos ferritiska rostfria stål, såsom 475 °C sprödhet, hög värmeledningsförmåga, låg värmeutvidgningskoefficient, superplasticitet och magnetism. Jämfört med austenitiska rostfria stål har DSS högre hållfasthet, särskilt sträckgräns, och förbättrad motståndskraft mot punktering, spänningskorrosion och korrosionsutmattning.
DSS kan klassificeras i fyra typer baserat på dess kemiska sammansättning: Cr18, Cr23 (Mo-fri), Cr22 och Cr25. Cr25-typen kan vidare delas in i standard- och superduplex rostfritt stål. Bland dessa är Cr22- och Cr25-typerna vanligare. I Kina produceras majoriteten av de DSS-kvaliteter som används i Sverige, inklusive 3RE60 (Cr18-typ), SAF2304 (Cr23-typ), SAF2205 (Cr22-typ) och SAF2507 (Cr25-typ).
Typer av duplex rostfritt stål
1. Låglegerad typ:Detta stål, representerat av UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N), innehåller inte molybden och har ett PREN-värde (Pitting Resistance Equivalent Number) på 24-25. Det kan ersätta AISI 304 eller 316 i spänningskorrosionsbeständighetsapplikationer.
2. Typ av medellegering:Representeras av UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), med en PREN på 32-33. Dess korrosionsbeständighet ligger mellan AISI 316L och 6% Mo+N austenitiska rostfria stål.
3. Höglegerad typ:Innehåller vanligtvis 25 % Cr tillsammans med molybden och kväve, ibland koppar och volfram. Representerat av UNS S32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), med en PREN på 38-39, har detta stål bättre korrosionsbeständighet än 22 % Cr DSS.
4. Superduplex rostfritt stål:Innehåller höga halter av molybden och kväve, representerat av UNS S32750 (25Cr-7Ni-3,7Mo-0,3N), ibland även innehållande volfram och koppar, med ett PREN över 40. Den är lämplig för tuffa medieförhållanden och erbjuder utmärkta korrosions- och mekaniska egenskaper, jämförbara med superaustenitiska rostfria stål.
Kvaliteter av duplex rostfritt stål i Kina
Den nya kinesiska standarden GB/T 20878-2007 "Rostfria och värmebeständiga stålsorter och kemisk sammansättning" inkluderar många DSS-sorter, såsom 14Cr18Ni11Si4AlTi, 022Cr19Ni5Mo3Si2N och 12Cr21Ni5Ti. Dessutom motsvarar det välkända duplexstålet 2205 den kinesiska sorten 022Cr23Ni5Mo3N.
Egenskaper hos duplex rostfritt stål
Tack vare sin tvåfasstruktur, genom att korrekt kontrollera den kemiska sammansättningen och värmebehandlingsprocessen, kombinerar DSS fördelarna med både ferritiska och austenitiska rostfria stål. Det ärver den utmärkta segheten och svetsbarheten hos austenitiska rostfria stål och den höga hållfastheten och kloridspänningskorrosionsbeständigheten hos ferritiska rostfria stål. Dessa överlägsna egenskaper har gjort att DSS snabbt utvecklats som ett svetsbart konstruktionsmaterial sedan 1980-talet och blivit jämförbart med martensitiska, austenitiska och ferritiska rostfria stål. DSS har följande egenskaper:
1. Kloridspänningskorrosionsbeständighet:Molybdenhaltigt DSS uppvisar utmärkt motståndskraft mot kloridspänningskorrosion vid låga spänningsnivåer. Medan austenitiska rostfria stål 18-8 tenderar att drabbas av spänningskorrosion i neutrala kloridlösningar över 60 °C, fungerar DSS bra i miljöer som innehåller spårmängder av klorider och vätesulfid, vilket gör det lämpligt för värmeväxlare och förångare.
2. Beständighet mot punktkorrosion:DSS har utmärkt motståndskraft mot punktkorrosion. Med samma motståndskraft mot punktkorrosion (PRE = Cr% + 3,3Mo% + 16N%) uppvisar DSS och austenitiska rostfria stål liknande kritiska punktkorrosionspotentialer. DSS motståndskraft mot punktkorrosion och spaltkorrosion, särskilt i typer med hög kromhalt och kvävehalt, överträffar den hos AISI 316L.
3. Korrosion, utmattning och slitage, korrosionsbeständighet:DSS fungerar bra i vissa korrosiva miljöer, vilket gör det lämpligt för pumpar, ventiler och annan kraftutrustning.
4. Mekaniska egenskaper:DSS har hög hållfasthet och utmattningshållfasthet, med en sträckgräns dubbelt så hög som 18-8 austenitiska rostfria stål. I lösningsglödgat tillstånd når dess töjning 25 % och dess seghetsvärde AK (V-spår) överstiger 100 J.
5. Svetsbarhet:DSS har god svetsbarhet med låg tendens till varmsprickbildning. Förvärmning krävs i allmänhet inte före svetsning, och värmebehandling efter svetsning är onödig, vilket möjliggör svetsning med 18-8 austenitiska rostfria stål eller kolstål.
6. Varm bearbetning:DSS med låg kromhalt (18 % Cr) har ett bredare varmbearbetningstemperaturområde och lägre motstånd än austenitiska rostfria stål 18-8, vilket möjliggör direktvalsning till plattor utan smidning. DSS med hög kromhalt (25 % Cr) är något svårare att varmbearbeta men kan tillverkas till plattor, rör och trådar.
7. Kallarbetning:DSS uppvisar större deformationshärdning under kallbearbetning än 18-8 austenitiska rostfria stål, vilket kräver högre initialspänning för deformation under rör- och plåtformning.
8. Värmeledningsförmåga och expansion:DSS har högre värmeledningsförmåga och lägre värmeutvidgningskoefficienter jämfört med austenitiska rostfria stål, vilket gör det lämpligt för beklädnad av utrustning och tillverkning av kompositplattor. Det är också idealiskt för kärnor i värmeväxlarrör, med högre värmeväxlingseffektivitet än austenitiska rostfria stål.
9. Sprödhet:DSS behåller de spröda tendenserna hos ferritiska rostfria stål med hög kromhalt och är olämpligt att använda vid temperaturer över 300 °C. Ju lägre kromhalten är i DSS, desto mindre benäget är det för spröda faser som sigmafas.
Womic Steels produktionsfördelar
Womic Steel är en ledande tillverkare av duplex rostfritt stål och erbjuder ett omfattande sortiment av produkter, inklusive rör, plattor, stänger och trådar. Våra produkter uppfyller viktiga internationella standarder och är ISO-, CE- och API-certifierade. Vi kan erbjuda tredjepartsövervakning och slutinspektion, vilket säkerställer att högsta kvalitetsstandarder uppfylls.
Womic Steels produkter i duplex rostfritt stål är kända för sina:
Högkvalitativa råvaror:Vi använder endast de finaste råvarorna för att säkerställa överlägsen produktprestanda.
Avancerade tillverkningstekniker:Våra toppmoderna produktionsanläggningar och erfarna team gör det möjligt för oss att producera duplex rostfritt stål med exakta kemiska sammansättningar och mekaniska egenskaper.
Anpassningsbara lösningar:Vi erbjuder ett brett utbud av storlekar och specifikationer för att möta våra kunders specifika behov.
Strikt kvalitetskontroll:Våra rigorösa kvalitetskontrollprocesser säkerställer att varje produkt uppfyller de högsta standarderna för kvalitet.
Global räckvidd:Med ett robust exportnätverk levererar Womic Steel duplex rostfritt stål till kunder över hela världen och stödjer olika industrier med pålitliga och högpresterande material.
Välj Womic Steel för dina behov av duplex rostfritt stål och upplev den oöverträffade kvaliteten och servicen som skiljer oss från mängden i branschen.
Publiceringstid: 29 juli 2024