Дуплексная нержавеющая сталь (DSS) — это тип нержавеющей стали, которая содержит примерно равные части феррита и аустенита, причем меньшая фаза обычно составляет не менее 30%. DSS обычно имеет содержание хрома от 18% до 28% и содержание никеля от 3% до 10%. Некоторые дуплексные нержавеющие стали также содержат легирующие элементы, такие как молибден (Mo), медь (Cu), ниобий (Nb), титан (Ti) и азот (N).
Эта категория стали сочетает в себе характеристики как аустенитных, так и ферритных нержавеющих сталей. По сравнению с ферритными нержавеющими сталями DSS имеет более высокую пластичность и прочность, не имеет хрупкости при комнатной температуре и демонстрирует улучшенную стойкость к межкристаллитной коррозии и свариваемость. В то же время она сохраняет хрупкость при 475°C и высокую теплопроводность ферритных нержавеющих сталей и проявляет сверхпластичность. По сравнению с аустенитными нержавеющими сталями DSS имеет более высокую прочность и значительно лучшую стойкость к межкристаллитной и хлоридной коррозии под напряжением. DSS также обладает превосходной стойкостью к точечной коррозии и считается нержавеющей сталью, экономящей никель.
Структура и типы
Благодаря своей двухфазной структуре аустенита и феррита, где каждая фаза составляет примерно половину, DSS проявляет характеристики как аустенитных, так и ферритных нержавеющих сталей. Предел текучести DSS составляет от 400 МПа до 550 МПа, что вдвое больше, чем у обычных аустенитных нержавеющих сталей. DSS имеет более высокую ударную вязкость, более низкую температуру хрупкого перехода и значительно улучшенную межкристаллитную коррозионную стойкость и свариваемость по сравнению с ферритными нержавеющими сталями. Он также сохраняет некоторые свойства ферритных нержавеющих сталей, такие как хрупкость при 475 °C, высокую теплопроводность, низкий коэффициент теплового расширения, сверхпластичность и магнетизм. По сравнению с аустенитными нержавеющими сталями DSS имеет более высокую прочность, особенно предел текучести, и улучшенную стойкость к точечной коррозии, коррозии под напряжением и коррозионной усталости.
DSS можно разделить на четыре типа в зависимости от химического состава: Cr18, Cr23 (без Mo), Cr22 и Cr25. Тип Cr25 можно далее разделить на стандартные и супердуплексные нержавеющие стали. Среди них чаще используются типы Cr22 и Cr25. В Китае большинство принятых марок DSS производятся в Швеции, включая 3RE60 (тип Cr18), SAF2304 (тип Cr23), SAF2205 (тип Cr22) и SAF2507 (тип Cr25).
Типы дуплексной нержавеющей стали
1. Низколегированный тип:Представленная UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N), эта сталь не содержит молибдена и имеет эквивалентное число стойкости к питтинговой коррозии (PREN) 24-25. Она может заменить AISI 304 или 316 в приложениях по стойкости к коррозии под напряжением.
2. Среднелегированный тип:Представлен UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N) с PREN 32-33. Его коррозионная стойкость находится между AISI 316L и 6% Mo+N аустенитными нержавеющими сталями.
3. Высоколегированный тип:Обычно содержит 25% Cr вместе с молибденом и азотом, иногда медь и вольфрам. Представленная UNS S32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), с PREN 38-39, эта сталь имеет лучшую коррозионную стойкость, чем 22% Cr DSS.
4. Супердуплексная нержавеющая сталь:Содержит большое количество молибдена и азота, представленное UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), иногда также содержит вольфрам и медь, с PREN выше 40. Подходит для суровых условий среды, обладает превосходными коррозионными и механическими свойствами, сравнимыми с супераустенитными нержавеющими сталями.
Марки дуплексной нержавеющей стали в Китае
Новый китайский стандарт GB/T 20878-2007 «Марки и химический состав нержавеющей и жаропрочной стали» включает в себя множество марок DSS, таких как 14Cr18Ni11Si4AlTi, 022Cr19Ni5Mo3Si2N и 12Cr21Ni5Ti. Кроме того, известная дуплексная сталь 2205 соответствует китайской марке 022Cr23Ni5Mo3N.
Характеристики дуплексной нержавеющей стали
Благодаря своей двухфазной структуре, за счет правильного контроля химического состава и процесса термообработки, DSS сочетает в себе преимущества как ферритных, так и аустенитных нержавеющих сталей. Он унаследовал отличную ударную вязкость и свариваемость аустенитных нержавеющих сталей, а также высокую прочность и стойкость к хлоридной коррозии под напряжением ферритных нержавеющих сталей. Эти превосходные свойства позволили DSS быстро развиться в качестве свариваемого конструкционного материала с 1980-х годов, став сопоставимым с мартенситными, аустенитными и ферритными нержавеющими сталями. DSS имеет следующие характеристики:
1. Стойкость к хлоридной коррозии под напряжением:DSS, содержащий молибден, демонстрирует отличную устойчивость к хлоридной коррозии под напряжением при низких уровнях напряжения. В то время как аустенитные нержавеющие стали 18-8 склонны к коррозионному растрескиванию под напряжением в нейтральных хлоридных растворах при температуре выше 60°C, DSS хорошо работает в средах, содержащих следовые количества хлоридов и сероводорода, что делает его пригодным для теплообменников и испарителей.
2. Стойкость к точечной коррозии:DSS обладает превосходной стойкостью к точечной коррозии. При одинаковом эквиваленте стойкости к точечной коррозии (PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%) DSS и аустенитные нержавеющие стали демонстрируют схожие критические потенциалы точечной коррозии. Стойкость DSS к точечной и щелевой коррозии, особенно в высокохромистых, азотсодержащих типах, превосходит стойкость AISI 316L.
3. Коррозионная усталость и износостойкость:DSS хорошо себя проявляет в некоторых агрессивных средах, что делает его пригодным для насосов, клапанов и другого силового оборудования.
4. Механические свойства:DSS обладает высокой прочностью и усталостной прочностью, с пределом текучести, вдвое превышающим таковой у аустенитных нержавеющих сталей 18-8. В состоянии после отжига на твердый раствор ее удлинение достигает 25%, а значение вязкости AK (V-образный надрез) превышает 100 Дж.
5. Свариваемость:DSS имеет хорошую свариваемость с низкой склонностью к образованию горячих трещин. Предварительный нагрев перед сваркой обычно не требуется, а послесварочная термообработка не требуется, что позволяет сваривать с аустенитными нержавеющими сталями 18-8 или углеродистыми сталями.
6. Горячая обработка:Низкохромистая (18%Cr) DSS имеет более широкий диапазон температур горячей обработки и более низкое сопротивление, чем аустенитные нержавеющие стали 18-8, что позволяет производить прямую прокатку в пластины без ковки. Высокохромистая (25%Cr) DSS немного сложнее в горячей обработке, но может производиться в пластины, трубы и проволоку.
7. Холодная обработка:Сталь DSS демонстрирует более высокую степень упрочнения при холодной обработке, чем аустенитные нержавеющие стали 18-8, требуя более высокого начального напряжения для деформации при формовании труб и пластин.
8. Теплопроводность и расширение:DSS имеет более высокую теплопроводность и более низкие коэффициенты теплового расширения по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями, что делает его пригодным для футеровки оборудования и производства композитных пластин. Он также идеально подходит для сердечников труб теплообменников, с более высокой эффективностью теплообмена, чем аустенитные нержавеющие стали.
9. Хрупкость:DSS сохраняет тенденции к хрупкости высокохромистых ферритных нержавеющих сталей и не подходит для использования при температурах выше 300°C. Чем ниже содержание хрома в DSS, тем меньше он склонен к хрупким фазам, таким как сигма-фаза.
Преимущества производства Womic Steel
Womic Steel — ведущий производитель дуплексной нержавеющей стали, предлагающий широкий ассортимент продукции, включая трубы, пластины, прутки и проволоку. Наша продукция соответствует основным международным стандартам и сертифицирована по стандартам ISO, CE и API. Мы можем обеспечить сторонний надзор и окончательную проверку, гарантируя соблюдение высочайших стандартов качества.
Изделия из дуплексной нержавеющей стали компании Womic Steel известны своими:
Высококачественное сырье:Мы используем только лучшее сырье, чтобы гарантировать превосходные эксплуатационные характеристики продукции.
Передовые технологии производства:Наши современные производственные мощности и опытная команда позволяют нам производить дуплексную нержавеющую сталь с точным химическим составом и механическими свойствами.
Настраиваемые решения:Мы предлагаем широкий ассортимент размеров и спецификаций для удовлетворения конкретных потребностей наших клиентов.
Строгий контроль качества:Наши строгие процессы контроля качества гарантируют, что каждый продукт соответствует самым высоким стандартам совершенства.
Глобальный охват:Благодаря развитой экспортной сети компания Womic Steel поставляет дуплексную нержавеющую сталь клиентам по всему миру, обеспечивая различные отрасли промышленности надежными и высокопроизводительными материалами.
Выбирайте Womic Steel для своих нужд в области дуплексной нержавеющей стали и оцените непревзойденное качество и обслуживание, которые отличают нас в отрасли.
Время публикации: 29 июля 2024 г.