แผ่นเหล็กสแตนเลสซูเปอร์ดูเพล็กซ์รีดร้อน 2205 S31803 20 มม. จาก Baosteel

   แผ่นเหล็กสแตนเลสดูเพล็กซ์รีดร้อน S31803 S32750 แผ่น SS จาก BAOSTEEL POSCO

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีส่วนผสมของสองเฟส เฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ในปริมาณที่เท่ากันโดยประมาณสิ่งนี้ช่วยให้พวกเขาได้รับประโยชน์จากข้อดีของเหล็กกล้าไร้สนิมทั้งออสเทนนิติกและเฟอริติก ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มความแข็งแรง ความสามารถในการเชื่อมที่ดีขึ้น ความเหนียวที่สูงขึ้น และความต้านทานต่อการกัดกร่อนหลายประเภทในเชิงพาณิชย์ ยังมีราคาถูกกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกเนื่องจากมีปริมาณนิกเกิลต่ำกว่า

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ได้รับการพัฒนาขึ้นในสวีเดนในปี พ.ศ. 2473 แต่การผลิตเชิงพาณิชย์ไม่ได้เริ่มขึ้นจนกระทั่งปี พ.ศ. 2513 เนื่องจากขั้นตอนการผลิตที่ซับซ้อนมากมีการเกิดขึ้นอีกครั้งในเหล็กกล้าในยุคปัจจุบันหลังจากความก้าวหน้าอย่างมากในเทคนิคการผลิตเหล็กกล้าทำให้ง่ายต่อการผลิตอย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าไร้สนิมเหล่านี้ยังคงเป็นกลุ่มของเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีการใช้งานน้อย โดยทั่วโลกมีการใช้งานเพียง 1 – 3% เนื่องจากข้อจำกัดในการใช้งาน

คุณสมบัติของดูเพล็กซ์สแตนเลส

โครงสร้างจุลภาคของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีทั้งโครงสร้างทางผลึกของเฟอร์ไรต์ประมาณ 50% (โครงสร้างลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ลำตัว) และออสเทนไนต์ 50% (โครงสร้างลูกบาศก์ที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลาง)ทั้งสองเฟสนี้อยู่ร่วมกันเป็นส่วนผสมที่เสถียร ซึ่งแตกต่างจากโลหะผสมสองเฟส โดยที่เฟสใดเฟสหนึ่งจะปรากฏเป็นตะกอนองค์ประกอบผสมในเหล็กกล้าไร้สนิมแบบดูเพล็กซ์มีทั้งแบบเฟอร์ริติเซอร์ (เช่น โครเมียม ซิลิคอน โมลิบดีนัม) หรือออสเทนนิติก (เช่น คาร์บอน นิกเกิล ไนโตรเจน) ซึ่งหมายความว่าองค์ประกอบเหล่านี้สนับสนุนการก่อตัวของเฟสเฟอร์ริติกและออสเทนนิติกตามลำดับ

ที่อุณหภูมิสูง เฟสเฟอร์ไรต์ที่ค่อนข้างไม่เสถียรในเหล็กดูเพล็กซ์จะถูกแปลงเป็นเฟส α' (อัลฟ่าไพรม์) ที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งทำให้คุณสมบัติทางกลลดลง เช่น ความแข็งแรงและความเหนียว รวมถึงความต้านทานการกัดกร่อนด้วยปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเปราะ [1]อุณหภูมิที่เลวร้ายที่สุดที่เกิดการเปราะคือ 475 oC;อย่างไรก็ตาม การผลิตเฟสอัลฟ่าไพรม์อาจเริ่มเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำถึง 300 oC และสิ่งนี้จำกัดอุณหภูมิการใช้งานสูงสุดของเหล็กดูเพล็กซ์

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ทั่วไปแสดงความแข็งแรงของครากที่สูงกว่าเกรดมาร์เทนซิติก ออสเทนนิติก และเฟอริติกทั่วไปอย่างไรก็ตาม พวกมันมีช่วงอุณหภูมิการทำงานที่แคบเนื่องจากการตกตะกอนของเฟสระหว่างโลหะที่เริ่มเกิดขึ้นสูงกว่า 300 oC และการเริ่มเปราะเมื่อเข้าใกล้อุณหภูมิการแช่แข็ง [2]ตารางด้านล่างแสดงคุณสมบัติที่เลือกของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์บางเกรดทั่วไป

เกรดและมาตรฐานสแตนเลสดูเพล็กซ์

ในช่วงแรกของการพัฒนาเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ มีเพียงไม่กี่เกรดเท่านั้น ที่นิยมมากที่สุดคือเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ UNS S31803หลังจากนั้นเป็นต้นมา การพัฒนาเกรดใหม่จึงเริ่มต้นขึ้น และพิจารณาจากใบสมัครขั้นสุดท้าย ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทหลัก:

• เหล็กกล้าไร้สนิมแบบไฮเปอร์ดูเพล็กซ์และซุปเปอร์ดูเพล็กซ์ ซึ่งถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง แต่เน้นที่ความแข็งแรงน้อยกว่า
• เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์แบบลีนและแบบมาตรฐาน ซึ่งให้ความสำคัญกับความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้น และควรใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเล็กน้อย เช่น ในการใช้งานโครงสร้าง

หมวดหมู่เหล่านี้ได้รับการระบุโดยหมายเลขความเท่าเทียมกันของความต้านทานต่อบ่อ (PREN) ซึ่งคำนวณโดยสูตรตามองค์ประกอบของเหล็กกล้าไร้สนิมแบบดูเพล็กซ์

PREN=%Cr+3.3×%Mo+16×%N${\displaystyle \mathrm{พี}ร\mathrm{อี}\mathrm{เอ็น}=\%คร+3.3\times \%ม\mathrm{โอ}+16\times \%\mathrm{เอ็น}}$

ตารางด้านล่างแสดงกลุ่มย่อยสี่กลุ่ม

ตารางที่ 2 กลุ่มย่อยเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์

การใช้งานเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์

เนื่องจากข้อจำกัดของเหล็กกล้าไร้สนิมแบบดูเพล็กซ์ เช่น การขึ้นรูปและความสามารถในการแปรรูปที่ไม่ดี นอกเหนือจากกระบวนการผลิตทางโลหะวิทยาที่มีความซับซ้อนสูงเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอริติก ออสเทนนิติก และมาร์เทนซิติก เหล็กกล้าดูเพล็กซ์จึงถูกใช้เป็นส่วนใหญ่สำหรับการใช้งานเฉพาะ

การใช้งานเหล็กกล้าไร้สนิมแบบดูเพล็กซ์คำนึงถึงข้อจำกัดและข้อดีของมัน แต่การใช้งานหลักต้องการความทนทานต่อการกัดกร่อน เช่น ความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยก ความต้านทานการกัดกร่อนจากความเครียด การกัดกร่อนแบบล้า การกัดกร่อนจากการขัดถูการใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไปบางอย่างมีรายละเอียดด้านล่าง [4]

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์เป็นที่นิยมมากกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกและเฟอริติกสำหรับการผลิตภาชนะบรรจุสารฟอกขาวและของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอื่นๆ ในกระบวนการผลิตกระดาษ

การกลั่นน้ำทะเล

การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ซึ่งเป็นกระบวนการที่นำเสนอคลอรีนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เป็นการทดสอบความทนทานสำหรับวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ได้กลายเป็นวัสดุทางเลือกสำหรับการผลิตเครื่องระเหยนอกจากนี้ยังสามารถทำด้วยหน้าตัดที่บางลงได้ เนื่องจากเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีความแข็งแรงและทนทานต่อการกัดกร่อนสูงกว่า

น้ำมันและก๊าซ

การพัฒนาเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ที่มีหมายเลข PRE มากกว่า 40 ทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนต่างๆ เช่น ปั๊ม ท่อ และท่อร่วมที่ต้องการความทนทานสูงต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

การก่อสร้าง

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ใช้ในการก่อสร้างชิ้นส่วนรับน้ำหนักที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนการใช้งานทั่วไปรวมถึงการก่อสร้างสะพานข้ามน้ำทะเลหรือโครงสร้างที่อยู่ใกล้กับทะเล

ที่เก็บอาหารและเครื่องดื่ม

เหล็กกล้าดูเพล็กซ์แบบลีนแสดงให้เห็นถึงความหวังในการจัดเก็บอาหารและเครื่องดื่มในเชิงพาณิชย์ระหว่างการแปรรูป เนื่องจากต้นทุนค่อนข้างต่ำ ในขณะที่ยังคงรักษาความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรงที่ดีเยี่ยม

ข้อมูลสต็อกของ 2205 2507 Duplex stainless steel

สินค้าแสดง