Què és l'acer inoxidable dúplex
L'acer inoxidable dúplex té una microestructura bifàsica de proporcions aproximadament iguals de ferrita i austenita. El grau més conegut és UNS S32205, cobert per ASTM A240 per a plaques i làmines, ASTM A790 per a canonades sense soldadura i soldades i EN 1.4462 en el sistema de designació europeu, mentre que S31803 i el grau superdúplex S32750 cobreixen els deures d'aliatge més baixos i més alts. L'estructura de dues fases ofereix una resistència a la fluència que és aproximadament el doble de la dels graus austenítics estàndard, combinada amb una resistència notablement millor a la picadura de clorur, la corrosió de les esquerdes i l'esquerda per corrosió per tensió de clorur.
Dades de la propietat
| Propietat | UNS S32205 (2205) |
|---|---|
| Limitació de fluència mínima | 450 MPa |
| Resistència a la tracció mínima | 620 MPa |
| Nombre equivalent de la resistència a la picada | 34 o superior |
| Contingut típic de ferrita | Del 40 al 60 per cent en estat de recuit |
| Interval de temperatura de servei | Fins a uns 300 graus C, per sobre dels quals augmenta el risc de fragilitat |
L'alt contingut de crom, molibdè i nitrogen augmenta el nombre equivalent de resistència a la picada a 34 o més per a S32205, que és el que permet que el material sobrevisqui als entorns amb clorur que causen picats en acer inoxidable tipus 316. Les propietats mecàniques es desenvolupen mitjançant un recuit de solució seguit d'un refredament ràpid, i qualsevol operació de soldadura o conformació en calent ha d'anar seguida d'un cicle tèrmic correcte per restablir l'equilibri de fase.
Recipients a pressió i equips de procés
La fabricació de recipients a pressió és una aplicació important. La placa dúplex i els capçals s'utilitzen per a reactors, separadors, columnes i recipients d'emmagatzematge a les indústries química, petroquímica i de fertilitzants, perquè el grau resisteix tant la corrosió general com el craqueig per corrosió per tensió de clorur, mentre que la seva major resistència permet una paret més fina que una alternativa austenítica. La fabricació de soldadura és senzilla amb consumibles coincidents, i el recipient acabat normalment es prova per al contingut de ferrita i, si és necessari, per a la resistència a la corrosió intergranular.
Arquitectura litoral i murs cortina
A les ciutats costaneres, l'atmosfera carregada de sal corroeix els suports, els ancoratges i els components de la façana d'acer inoxidable tipus 304 o 316, que apareix com a taques d'òxid superficial i, amb el temps, com una preocupació de seguretat per al sistema de fixació. Els components d'acer inoxidable dúplex solucionen aquest problema des de l'origen: el material manté una superfície passiva sota la deposició de clorur, ofereix la resistència necessària per a fixacions estructurals primes i conserva un aspecte net sense neteja i re{3}}retratament freqüent.
Dessalinització i tractament de l'aigua de mar
Les plantes dessalinitzadores d'osmosi inversa i flash multietapa gestionen aigua de mar calenta, airejada i amb alt contingut en clorur, que és un dels entorns més exigents per als materials metàl·lics. L'acer inoxidable dúplex s'utilitza per a canonades d'osmosi inversa d'alta pressió, línies de salmorra, bombes i components d'intercanviador de calor, i la demanda del grau creix amb la capacitat de la planta perquè un major rendiment diari d'aigua de mar significa una superfície més mullada i un requisit de vida útil més llarg.
Ponts, Reforç i Estructures Marines
Per als ponts marítims creuats, el nivell de clorur a la zona d'esquitxades i ruixades pot arribar a unes 20.000 ppm, i l'accés a la mar fa que el manteniment sigui extremadament car. La barra de reforç d'acer inoxidable dúplex, subministrada segons l'especificació de la barra d'acer inoxidable rellevant, ofereix una alta resistència, una bona tenacitat i una resistència a la corrosió fiable, i és fàcil de preparar i arreglar en un lloc d'illa. El mateix raonament s'aplica a piles de moll, fixacions de túnels d'immersió, baranes costaneres i components de plataforma offshore.
Punts de selecció i fabricació
Confirmeu el nivell de clorur, la temperatura i el contingut d'oxigen de l'entorn abans d'escollir entre els graus estàndard i superdúplex.
Utilitzeu metall de farciment dúplex coincident per a la soldadura, controleu l'entrada de calor i la temperatura d'interpass i eviteu una dilució excessiva del metall matriu.
No apliqueu tractament tèrmic posterior a la soldadura a l'acer dúplex; l'equilibri de fase està controlat pel cicle tèrmic de soldadura i pel contingut d'aliatge.
Verifiqueu el contingut de ferrita a la tapa de soldadura i a l'arrel i confirmeu que l'equilibri de crom i nitrogen del farciment és adequat per a la unió.
Netegeu i decapatge o passiveu les superfícies soldades i afectades per calor, eliminant la contaminació de ferro per permetre que la pel·lícula passiva es reformi.
Respecteu el límit superior de temperatura de servei de cada grau, perquè l'exposició per sobre d'ell promou la formació de fase sigma i la pèrdua de duresa.
PMF
P: Per a què s'utilitza l'acer inoxidable dúplex?
Els seus usos principals són recipients a pressió i equips de procés, façanes i fixacions d'edificis costaners, dessalinització d'aigua de mar i planta de tractament d'aigua, reforç de ponts creuats i estructures marines generals.
P: Què tan fort és el dúplex en comparació amb l'acer inoxidable tipus 316?
El límit elàstic mínim de UNS S32205 és de 450 MPa contra uns 205 MPa per al tipus 316, de manera que el dúplex és aproximadament el doble de fort i sovint es pot utilitzar en una secció més fina.
P: Es pot soldar acer inoxidable dúplex?
Sí, amb metall de farciment dúplex coincident, entrada de calor controlada i temperatura interpass i sense tractament tèrmic posterior a la soldadura. Normalment es comprova el contingut de ferrita de la soldadura acabada.
P: Per què es prefereix el dúplex per al servei d'aigua de mar?
Com que el seu nombre equivalent de resistència a la picada de 34 o més ofereix una forta resistència a la picada de clorur, l'atac de les esquerdes i l'esquerda per corrosió per tensió de clorur, que són els modes de fallada dels graus austenítics a l'aigua de mar.
P: L'acer inoxidable dúplex és magnètic?
És magnètic en un grau limitat a causa del seu contingut de ferrita d'aproximadament entre el 40 i el 60 per cent, que és suficient per permetre l'elevació magnètica, però molt menys que un acer totalment ferrític o al carboni.
P: Quin límit de temperatura s'aplica a la canonada dúplex?
Els graus dúplex estàndard es limiten normalment a uns 300 graus C en servei, perquè les temperatures més altes acceleren la formació de fases intermetàl·liques fràgils com la fase sigma.
