1. Dupleksa nerūsējošo tēraudu princionāli
Ideja par dupleksu nerūsējošo tēraudu aizsākās 1920. gados, kad pirmie dalībnieki tika veikti Avesta Zviedrijā 1930. gadā. Tomēr tikai pēdējos 30 gados dupleksie tēraudi ir sākuši "pacelties" nozīmīgā veidā. Tas galvenokārt ir saistīts ar progresu tērauda ražošanas metodēs, jo īpaši attiecībā uz slāpekļa satura kontroli.
Standarta austenīta tēraudi, piemēram, 304 (1,4301), un ferītiskie tēraudi, piemēram, 430 (1,4016), ir salīdzinoši viegli pagatavojami un izgatavojami. Kā norāda viņu vārdi, tie galvenokārt sastāv no vienas fāzes, austenīta vai ferīta. Lai arī šie veidi ir lieliski piemēroti plašam lietojumprogrammu diapazonam, abos veidos ir dažas svarīgas tehniskas nepilnības:
Austenitic - zema stiprība, (2 {0 0 MPa 0,2% PS šķīduma atdedzināta stāvoklī), zema pretestība stresa korozijas plaisāšanai
Ferīta - zema stiprība (nedaudz augstāka nekā austenīta, 25 0 MPa 0,2% PS), slikta metināmība biezās daļās, slikta izturība zemas temperatūras
Turklāt augstais niķeļa saturs austenītiskajos tipos rada cenu nepastāvību, kas daudziem gala lietotājiem ir nevēlama.
Dupleksa pamatideja ir iegūt ķīmisku sastāvu, kas noved pie aptuveni vienāda ferīta un austenīta maisījuma. Šis fāžu līdzsvars nodrošina šādu:
Augstāka stiprība - diapazons 0. 2% PS pašreizējām dupleksa pakāpēm ir no 400 līdz 550 MPa. Tas var izraisīt samazinātu sekciju biezumu un līdz ar to samazinātu svaru. Šī priekšrocība ir īpaši nozīmīga tādām lietojumprogrammām kā:
Spiediena tvertnes un uzglabāšanas tvertnes
Strukturālas lietojumprogrammas, piemēram, tilti
Laba metināmība biezās daļās - nav tik vienkārša kā austenitika, bet daudz labāka par feritiku.
Laba izturība - daudz labāka nekā feritika, īpaši zemā temperatūrā, parasti līdz mīnus 50 grādiem. C, stiepjas līdz mīnus 80 grādiem. C.
Pretestība stresa korozijas plaisāšanai - standarta austenīta tēraudi ir īpaši pakļauti šāda veida korozijai. Tāda veida lietojumprogrammas, kurās šī priekšrocība ir svarīga, ietver:
Karstā ūdens tvertnes
Alus darīšanas tvertnes
Apstrādāt rūpnīcu
Peldbaseina konstrukcijas
2.Kā tiek sasniegts austenīta/ferīta līdzsvars
Lai saprastu, kā darbojas dupleksie tēraudi, vispirms salīdziniet divu pazīstamo tēraudu Austenitic 304, (1,4301) un ferīta 430 (1.4016) sastāvu.
| Struktūra | Pakāpe | Lv numurs | C | Si | Mn | P | S | N | Krekls | ni | Noplūde |
| Ferīta | 430 | 1.4016 | 0.08 | 1.00 | 1.00 | 0.040 | 0.015 | – | 16.0/18.0 | – | – |
| Austenīts | 304 | 1.4301 | 0.07 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.015 | 0.11 | 17.5/19.5 | 8.0/10.5 | – |
Svarīgus elementus nerūsējošos tēraudos var klasificēt feriteeros un austenīteros. Katrs elements atbalsta vienu vai otru struktūru šādi:
Feritisers - CR (hroms), Si (silīcijs), MO (molibdēns), W (volframs), ti (titāns), nb (niobium)
Austenitisers - C (ogleklis), Ni (niķelis), MN (mangāns), N (slāpeklis), Cu (varš)
430. pakāpei ir pārsvars ferīts, tāpat kā struktūra ir ferītiska. 304. pakāpe kļūst par austenītisku galvenokārt, izmantojot apmēram 8% niķeļa. Lai nonāktu pie dupleksas struktūras ar apmēram 50% no katras fāzes, ir jābūt līdzsvaram starp austenitiseriem un feritiseriem. Tas izskaidro, kāpēc dupleksa tēraudu niķeļa saturs parasti ir zemāks nekā austenitikai.
Šeit ir dažas tipiskas dupleksa nerūsējošo tēraudu kompozīcijas:
| Pakāpe | Lv/neder | Ierakstīt | Apm. Sastāvs | ||||||
| Krekls | ni | Noplūde | N | Mn | W | Cu | |||
| 2101 LDX | 1.4162/S32101 | Noliekt | 21.5 | 1.5 | 0.3 | 0.22 | 5 | – | – |
| DX2202 | 1.4062/S32202 | Noliekt | 23 | 2.5 | 0.3 | 0.2 | 1.5 | – | – |
| RDN 903 | 1.4482/S32001 | Noliekt | 20 | 1.8 | 0.2 | 0.11 | 4.2 | – | – |
| 2304 | 1.4362/S32304 | Noliekt | 23 | 4.8 | 0.3 | 0.10 | – | – | – |
| 2205 | 1.4462/S31803/S32205 | Standarta | 22 | 5.7 | 3.1 | 0.17 | – | – | – |
| 2507 | 1.4410/S32750 | Saudzīgs | 25 | 7 | 4 | 0.27 | – | – | – |
| Nerons 100 | 1.4501/S32760 | Saudzīgs | 25 | 7 | 3.2 | 0.25 | – | 0.7 | 0.7 |
| Ferinokss 255/ Urāns 2507cu |
1.4507/S32520/S32550 | Saudzīgs | 25 | 6.5 | 3.5 | 0.25 | – | – | 1.5 |
Dažās nesen attīstītajās pakāpēs slāpeklis un mangāns tiek izmantoti kopā, lai niķeļa saturu paaugstinātu ļoti zemā līmenī. Tam ir labvēlīga ietekme uz cenu stabilitāti.
Pašlaik mēs joprojām esam ļoti daudz dupleksu tēraudu attīstības posmā. Tāpēc katra dzirnavas reklamē savu konkrēto zīmolu. Parasti tiek panākta vienošanās, ka ir pārāk daudz atzīmju. Tomēr tas, visticamāk, turpināsies, līdz parādīsies "uzvarētāji".
3. Stress korozijas plaisāšana (SCC)
SCC ir korozijas forma, kas notiek ar īpašu faktoru kombināciju:
Stiepes stress
Kodīga vide
Pietiekami augsta temperatūra. Parasti 50 grādus. C, bet var rasties zemākā temperatūrā ap 25 grādiem. C Konkrētā vidē, īpaši peldbaseinos.
Diemžēl standarta austenīta tēraudi, piemēram, 304, (1,4301) un 316, (1,4401), ir visspēcīgākās pret SCC. Šie materiāli ir daudz mazāk pakļauti SCC:
Ferītiski nerūsējoši tēraudi
Duplekss nerūsējošais tērauds
Augsta niķeļa austenīta nerūsējošā tēraudi
Pretestība pret SCC padara dupleksu tēraudu piemērotus materiālus daudziem procesiem, kas darbojas augstākā temperatūrā, it īpaši:
Karstā ūdens katli
Alus darīšanas tvertnes
Atsāšana
