Ruostumattoman teräksen duplex-valu tarkoittaa prosessia, jossa muodostetaan monimutkaisia komponentteja duplex-ruostumattoman teräksen seoksista, joissa yhdistyvät sekä austeniittiset että ferriittiset rakenteet.
Duplex ruostumattoman teräksen ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä korvaamattoman materiaalin nykyaikaisessa valmistuksessa, erityisesti teollisuudessa, jotka vaativat suurta lujuutta, korroosionkestävyys, ja kestävyys.
Sen kaksivaiheinen mikrorakenne tarjoaa tasapainon ominaisuuksia, joita on vaikea saavuttaa muilla materiaaleilla, joten se on ensisijainen valinta monenlaisiin sovelluksiin.
Tässä blogissa, tutkimme ruostumattoman teräksen duplex-valun hienouksia, sen ominaisuudet, valuprosessi, ja miten sitä sovelletaan eri toimialoilla.
1. Mikä on Duplex Stainless Steel?
Kaksivaiheinen rakenne
Duplex ruostumaton teräs on saanut nimensä ainutlaatuisesta kaksivaiheisesta rakenteestaan, joka yhdistää austeniittisia ja ferriittisiä rakeita.
Austeniittifaasi tunnetaan erinomaisesta korroosionkestävyydestään, kun taas ferriittifaasi parantaa lujuutta ja kestävyyttä jännityskorroosiohalkeilua vastaan.
Tämä rakenne tekee duplex-ruostumattomasta teräksestä erityisen sopivan vaativiin ympäristöihin, joissa sekä lujuus että korroosionkestävyys ovat kriittisiä.
Ruostumattomien duplex-terästen tyypilliset kemialliset koostumukset
| Luokka | UNS-numero | Hiili (C) | Mangaani (Mn) | Pii (Ja) | Fosfori (P) | Rikki (S) | Kromi (Cr) | Nikkeli (Sisä-) | Molybdeini (MO) | Typpi (N) | muut |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2205 | S31803/S32205 | ≤ 0.030 | ≤ 2.00 | ≤ 1.00 | ≤ 0.030 | ≤ 0.020 | 21.5 - 23.5 | 4.5 - 6.5 | 2.5 - 3.5 | 0.14 - 0.22 | - |
| 2507 | S32750 | ≤ 0.030 | ≤ 2.00 | ≤ 1.00 | ≤ 0.030 | ≤ 0.020 | 25 - 27 | 3.5 - 4.5 | 3.5 - 4.5 | 0.25 - 0.35 | - |
| 2304 | S32304 | ≤ 0.030 | ≤ 2.00 | ≤ 1.00 | ≤ 0.030 | ≤ 0.020 | 22 - 23 | 1.5 - 2.5 | 1.5 - 2.5 | 0.10 - 0.20 | - |
| 2101 | S32101 | ≤ 0.030 | ≤ 1.50 | ≤ 1.00 | ≤ 0.030 | ≤ 0.020 | 19 - 21 | 0.8 - 1.2 | 0.3 - 0.7 | 0.08 - 0.12 | - |
| 2707H | S32707 | ≤ 0.030 | ≤ 2.00 | ≤ 1.00 | ≤ 0.030 | ≤ 0.020 | 26 - 28 | 4.0 - 5.0 | 3.5 - 4.5 | 0.25 - 0.35 | - |
| 2825 | S32825 | ≤ 0.030 | ≤ 2.00 | ≤ 1.00 | ≤ 0.030 | ≤ 0.020 | 24 - 26 | 4.0 - 5.0 | 3.0 - 4.0 | 0.20 - 0.30 | - |
| 32760 | S32760 | ≤ 0.030 | ≤ 2.00 | ≤ 1.00 | ≤ 0.030 | ≤ 0.020 | 24 - 26 | 6.0 - 7.0 | 3.5 - 4.5 | 0.20 - 0.30 | Cu: 0.5 - 1.5% |
| 329J4L | S32948 | ≤ 0.020 | ≤ 2.00 | ≤ 1.00 | ≤ 0.030 | ≤ 0.020 | 22 - 24 | 3.0 - 4.5 | 3.0 - 4.0 | 0.20 - 0.30 | W -: 0.5 - 1.5% |
Vastaava arvosana
Standard duplex ruostumaton teräs (ESIM., 2205)
- MEILLE: S31803 / S32205
- astm/aisi: 2205
- Sisä-: 1.4462
- Hän: SUS329J3L
- AFNOR: Z3 CND 22-05 The
Super Duplex ruostumaton teräs (ESIM., 2507)
- MEILLE: S32750 / S32760
- astm/aisi: 2507
- Sisä-: 1.4410
- Hän: SUS329J4L
- AFNOR: Z3 CN 25-06 The
2. Duplex ruostumattoman teräksen valuprosessi
Mitä Casting on?
Valu on valmistusprosessi, jossa sula metalli kaadetaan muottiin ja annetaan jähmettyä. Perusvaiheita ovat mm:
- Sulaminen: Duplex ruostumaton teräs sulatetaan uunissa.
- Kaataminen: Sula metalli kaadetaan valmiiksi valmistettuun muottiin.
- Jähmettyminen: Metalli jäähtyy ja jähmettyy muotissa, ottaa muotin muodon.
- Viimeistely: Valettu osa poistetaan muotista ja käy läpi viimeistelyprosesseja, kuten hiontaa, koneistus, ja lämpökäsittely.
Erityisvaatimukset ruostumattoman teräksen duplex-valulle
Ruostumattoman duplex-teräksen valu on ainutlaatuisia haasteita:
- Vaihetasapainon ylläpitäminen: Jäähdytysnopeuden ja lämpötilan säätely on ratkaisevan tärkeää austeniittisen ja ferriittisen faasin oikean tasapainon ylläpitämiseksi.
- Vaiheiden erottelun välttäminen: Nopea jäähtyminen voi johtaa ei-toivottujen faasien muodostumiseen, kuten sigma-vaihe, mikä voi vähentää sitkeyttä ja sitkeyttä.
- Mikrorakenteen hallinta: Valuparametrien tarkka hallinta on tarpeen halutun mikrorakenteen ja mekaanisten ominaisuuksien saavuttamiseksi.
Yleiset valumenetelmät
| Menetelmä | Kuvaus | Edut |
|---|---|---|
| Investointi | Ihanteellinen monimutkaisten ja tarkkojen osien valmistukseen sileillä pinnoilla. | Tarkkuus, sileä pinta, sopii monimutkaisiin malleihin. |
| Hiekkavalu | Sopii suurempiin osiin ja monimutkaisempiin geometrioihin, käytetään usein prototyyppien valmistukseen ja pieniin tuotantosarjoihin. | Kustannustehokas pienille ja keskisuurille tuotantosarjoille, joustavuutta suunnittelussa. |
| Kuolla casting | Harvempi duplex-ruostumattomalle teräkselle, mutta sitä voidaan käyttää pienempien tuotantomäärien tuotantoon, yksinkertaisempia osia. | Suuri tuotantonopeus, tasaista laatua, kustannustehokas suurille määrille. |
Ruostumattoman duplex-teräksen valun edut
- Monimutkaiset geometriat: Valuprosessi mahdollistaa monimutkaisten ja yksityiskohtaisten muotojen luomisen, joita on usein vaikea tai mahdoton koneistaa.
- Kustannustehokas: Suuriin tuotantosarjoihin, valu vähentää valmistuskustannuksia ja säilyttää tasaisen laadun.
- Tarkkuus: Valu duplex ruostumaton teräs mahdollistaa komponenttien tarkan mitat, minimoi laajan jälkikäsittelyn tarpeen.
3. Ruostumattoman duplex-teräksen tärkeimmät ominaisuudet
Duplex ruostumattomat teräkset ovat perhe ruostumattomat teräkset joissa yhdistyvät ferriittisten ja austeniittisten ruostumattomien terästen mikrorakenneominaisuudet.
Tämä ainutlaatuinen yhdistelmä tarjoaa tasapainon ominaisuuksia, jotka tekevät duplex-ruostumattomasta teräksestä erittäin halutun monenlaisiin sovelluksiin,
erityisesti ympäristöissä, joissa lujuus on suuri, korroosionkestävyys, ja sitkeyttä tarvitaan.
Kemialliset ominaisuudet
Korroosionkestävyys
- Piste- ja rakokorroosionkestävyys: Duplex-ruostumattomat teräkset kestävät erinomaisesti piste- ja rakokorroosiota, jotka ovat yleisiä ongelmia kloridia sisältävissä ympäristöissä.
Tämä johtuu niiden korkeammasta kromi- ja molybdeenipitoisuudesta tavallisiin austeniittisiin ruostumattomiin teräksiin verrattuna.. - Stressikorroosion halkeaminen (SCC) Resistanssi: Ruostumattomilla duplex-teräksillä on erinomainen kestävyys jännityskorroosiohalkeilua vastaan, varsinkin kloridiympäristöissä.
Tämä ominaisuus on ratkaiseva sovelluksissa, joissa on kuuma, suolaliuoksia, kuten offshore-öljy- ja kaasunporauslautoilla. - Yleinen korroosionkestävyys: Ruostumattomien duplex-terästen tasapainoinen mikrorakenne tarjoaa hyvän yleisen korroosionkestävyyden,
joten ne sopivat useille syövyttäville aineille, mukaan lukien hapot ja emäksiset liuokset.
Rakeiden välinen korroosio
- Matala hiilipitoisuus: Duplex-ruostumattomilla teräksillä on tyypillisesti alhainen hiilipitoisuus, mikä minimoi rakeiden välisen korroosion riskin.
Tämä saavutetaan säätämällä hiilipitoisuus alle 0.03%, joka auttaa estämään kromikarbidien muodostumista raerajoilla.
Hitsaus
- Hitsauksen ominaisuudet: Korkeasta vahvuudestaan huolimatta, ruostumattomia duplex-teräksiä voidaan hitsata perinteisillä tekniikoilla.
Kuitenkin, On huolehdittava lämmöntuonnin ja jäähdytysnopeuden säätämisestä ei-toivottujen faasien muodostumisen välttämiseksi,
kuten sigma-vaihe, mikä voi vähentää sitkeyttä ja sitkeyttä.
Ympäristön vakaus
- Kloridiympäristöt: Duplex ruostumattomat teräkset sopivat erityisen hyvin kloridipitoisiin ympäristöihin,
kuten merivettä ja suolavettä, jossa ne kestävät erinomaisesti kloridin aiheuttamaa korroosiota.
Fysikaaliset ominaisuudet
Tiheys
- Arvo: Suunnilleen 7.8 g/cm³
- Merkitys: Duplex-ruostumattomien terästen tiheys on samanlainen kuin muiden ruostumattomien terästen, joten ne sopivat sovelluksiin, joissa paino ei ole kriittinen tekijä.
Kuitenkin, niiden korkea lujuus-painosuhde tarjoaa edelleen etuja tietyissä sovelluksissa.
Mekaaniset ominaisuudet
- Tuottolujuus: Duplex-ruostumattomien terästen myötöraja on tyypillisesti kaksi kertaa austeniittisten ruostumattomien terästen myötöraja.
Esimerkiksi, myötölujuus 2205 duplex ruostumaton teräs voi vaihdella 450 -lla 750 MPA. - Vetolujuus: Duplex ruostumattomien terästen vetolujuus on myös suurempi kuin austeniittisten ruostumattomien terästen, vaihtelevat usein 550 -lla 850 MPA.
- Pidennys: Korkeasta vahvuudestaan huolimatta, duplex ruostumattomat teräkset säilyttävät kohtuullisen venymän, tyypillisesti ympäri 25-30%, joka tarjoaa hyvän taipuisuuden ja muovattavuuden.
- Vaikuttaa sitkeyteen: Ruostumattomilla duplex-teräksillä on erinomainen iskunkestävyys, Jopa alhaisissa lämpötiloissa, tekee niistä sopivia kryogeenisiin sovelluksiin.
Lämpöominaisuudet
- Lämmönjohtavuus: Duplex-ruostumattomilla teräksillä on korkeampi lämmönjohtavuus kuin austeniittisilla ruostumattomilla teräksillä, joka voi vaihdella 15 -lla 30 W/m · k.
Tämä ominaisuus on hyödyllinen sovelluksissa, joissa tarvitaan tehokasta lämmönsiirtoa. - Lämmön laajennus: Duplex ruostumattomien terästen lämpölaajenemiskerroin on pienempi kuin austeniittisten ruostumattomien terästen lämpölaajenemiskerroin, tyypillisesti ympäri 10.5 -lla 12.5 µm/m·°C.
Tämä ominaisuus vähentää lämpöjännitystä ja muodonmuutoksia korkeissa lämpötiloissa.
Sähköiset ominaisuudet
- Sähkövastus: Duplex ruostumattoman teräksen sähköinen resistiivisyys on suurempi kuin hiiliteräksen, mutta pienempi kuin austeniittisen ruostumattoman teräksen.
Se vaihtelee tyypillisesti 70 -lla 80 µΩ·cm, mikä vaikuttaa niiden soveltuvuuteen sähkösovelluksiin.
Magneettiset ominaisuudet
- Ferromagneettinen käyttäytyminen: Toisin kuin austeniittiset ruostumattomat teräkset, duplex-ruostumattomat teräkset ovat ferromagneettisia ferriittisen faasinsa vuoksi.
Tämä ominaisuus voi olla edullinen tietyissä sovelluksissa, kuten magneettiset erotusprosessit, mutta ehkä haittana muissa, joissa tarvitaan ei-magneettisia materiaaleja.
| Omaisuus | Tyypillinen arvo | Kuvaus ja sovelluksen edut |
|---|---|---|
| Tuottolujuus | 450-550 MPA | Noin kaksinkertainen myötöraja verrattuna austeniittisiin ruostumattomiin teräksiin, kuten 304 ja 316, Duplex-teräkset ovat ihanteellisia rakenne- ja kantaviin sovelluksiin. |
| Tiheys | ~7,8 g/cm³ | Samanlainen kuin muut ruostumattomat teräkset, sopii komponenteille, jotka vaativat korkeaa lujuus-painosuhdetta. |
| Joustava moduuli | 190-210 GPA | Tarjoaa jäykkyyttä, mikä on hyödyllistä sovelluksissa, jotka vaativat rakenteellista eheyttä kuormituksen alaisena. |
| Lämmönjohtavuus | ~25 W/m·K | Korkeampi kuin austeniittisten ruostumattomien terästen, edullinen lämmönsiirtosovelluksiin kemianteollisuudessa ja energiateollisuudessa. |
| Lämmön laajennus | 13.5 x 10⁻⁶ /° C | Pienempi lämpölaajenemisnopeus kuin austeniittisilla lajeilla, joten se sopii hyvin sovelluksiin, joissa lämpötilavaihtelut vähentävät lämpöjännityksen ja muodonmuutosten riskiä. |
4. Ruostumattoman teräksen duplex-valujen sovellukset
Öljy- ja kaasuteollisuus
- Offshore -alustat: Venttiilit, putkilinjat, ja paineastiat, jotka vaativat erinomaista korroosionkestävyyttä merivedessä ja kovissa kemikaaleissa.
- Onshore-tilat: Jalostus- ja jalostuslaitosten komponentit, kuten lämmönvaihtimet ja varastosäiliöt.
Merisovellukset
- Laivanrakennus: Rungon komponentit, potkurit, ja muut merivedelle altistuvat osat.
- Suolanpoistolaitokset: Laitteet vedenkäsittelyyn ja suolanpoistoprosesseihin, missä korroosionkestävyys on kriittinen.
Kemiallinen jalostus ja sellu & Paperiteollisuus
- Reaktorit ja lämmönvaihtimet: Komponentit, jotka käsittelevät aggressiivisia kemikaaleja ja korkeita paineita.
- Varastointisäiliöt: Alukset syövyttävien aineiden varastointiin ja kuljettamiseen.
Sähköntuotanto
- Korkeapainejärjestelmät: Höyryturbiinien komponentit, kattilat, ja lämmönvaihtimet.
- Ydinvoimalat: Osat, jotka vaativat suurta lujuutta ja korroosionkestävyyttä radioaktiivisissa ympäristöissä.
Ruoka- ja juomateollisuus
- Käsittelylaitteet: Pumput, venttiilit, ja koneenosat, joiden on kestettävä puhdistuskemikaalien ja elintarvikkeisiin liittyvien aineiden aiheuttamaa korroosiota.
- Varastointisäiliöt: Säiliöt elintarvikkeiden ja juomien säilytykseen ja kuljetukseen.
5. Ruostumattoman teräksen duplex-valujen edut
Ylivoimainen korroosionkestävyys
- Ilmakehän ja vedenalaiset ympäristöt: Austeniittisen ja ferriittisen faasin yhdistelmä parantaa materiaalin korroosionkestävyyttä sekä ilmakehän että vedenalaisissa ympäristöissä.
- Kloridipitoiset ympäristöt: Erinomainen piste- ja rakokorroosionkestävyys kloridipitoisissa ympäristöissä, kuten merivettä ja suolavettä.
Korkeampi voiman ja painon suhde
- Korkea mekaaninen lujuus: Ruostumattomasta teräksestä valmistetut duplex-valut tarjoavat korkean veto- ja myötölujuuden, tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin, joissa painonpudotus on kriittistä.
- Kevyt muotoilu: Korkea lujuus-painosuhde mahdollistaa kevyempien ja tehokkaampien komponenttien suunnittelun.
Kustannustehokas suurille tuotantomäärille
- Tehokas tuotanto: Valuprosessit mahdollistavat suurten määrien monimutkaisten osien tehokkaan valmistuksen muihin valmistusmenetelmiin verrattuna halvemmalla.
- Vähentynyt koneistus: Mahdollisuus tuottaa lähes verkkomuotoja vähentää laajan koneistuksen tarvetta, säästää aikaa ja materiaalia.
Parantunut kestävyys
- Pitkäaikainen suorituskyky: Korkean lujuutensa ja jännityskorroosiohalkeilunkestävyytensä ansiosta, duplex ruostumaton teräs on ihanteellinen kriittisiin, pitkäkestoisiin sovelluksiin ankarissa ympäristöissä.
6. Haasteet ruostumattoman teräksen duplex-valussa
Valuvirheet
- Huokoisuus ja kutistuminen: Nämä viat voivat vaikuttaa valujen laatuun ja eheyteen.
- Sulkeumat: Vieraat hiukkaset tai epäpuhtaudet voivat heikentää materiaalia ja heikentää sen suorituskykyä.
Hitsaus- ja valmistusongelmat
- Erityismenettelyt: Ruostumattoman duplex-teräksen hitsaus saattaa vaatia erityistoimenpiteitä ja täytemateriaaleja, jotta vältetään sen korroosionkestävyyden ja mekaanisten ominaisuuksien vaarantuminen.
- Lämmönkäsittely: Hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely voi olla tarpeen hitsausliitosten mikrorakenteen ja ominaisuuksien optimoimiseksi.
Tuotannon monimutkaisuus
- Tarkka ohjaus: Ferriittisen ja austeniittisen faasin välisen tasapainon hallitseminen valun aikana edellyttää valuparametrien, kuten lämpötilan ja jäähdytysnopeuden, tarkkaa hallintaa.
- Laadunvarmistus: Tiukat laadunvalvontatoimenpiteet ovat välttämättömiä sen varmistamiseksi, että lopputuote täyttää vaaditut eritelmät ja suorituskykystandardit.
7. Duplex ruostumaton teräs vs Super Duplex ruostumaton teräs
Duplex ruostumaton teräs ja Super Duplex ruostumaton teräs ovat erilaisia seoksia, vaikka niillä on joitain yhtäläisyyksiä.
Molemmat on suunniteltu kaksivaiheisella mikrorakenteella, koostuu sekoituksesta austeniittista ja ferriittinen vaiheet, mikä antaa niille erinomaiset mekaaniset ominaisuudet ja korkean korroosionkestävyyden.
Kuitenkin, ne eroavat koostumuksestaan, suorituskyky, ja sopivat sovellukset.
| Ominaisuus | Duplex ruostumaton teräs | Super Duplex ruostumaton teräs |
|---|---|---|
| Vaiheen kokoonpano | Karkeasti 50% austeniitti ja 50% ferriitti | Suunnilleen 40-50% austeniitti ja 50-60% ferriitti |
| Seostavat elementit | Sisältää vähemmän molybdeeniä ja kromia kuin superduplex | Korkeammat kromipitoisuudet, molybdeini, ja typpeä |
| Korroosionkestävyys | Hyvä piste- ja rakokorroosionkestävyys, varsinkin kloridiympäristöissä | Ylivoimainen pistekestävyys, raon korroosio, ja jännityskorroosiohalkeilut aggressiivisemmissa ympäristöissä |
| Vetolujuus | Yleensä alhaisempi kuin superduplex | Suurempi vetolujuus, koska on lisätty enemmän seosaineita |
| Tuottolujuus | Noin 450 MPA | Noin 550-720 MPA, korkeampi myötöraja |
| Sovellukset | Soveltuu laivakäyttöön, kemikaali-, ja elintarviketeollisuudessa | Käytetään aggressiivisemmissa ympäristöissä, kuten offshore-öljy- ja kaasulautoilla, suolanpoistolaitokset, ja kemiallinen käsittely |
| Maksaa | Edullisempi verrattuna superduplexiin | Kalliimpi korkeamman seosainepitoisuuden vuoksi |
Super Duplex ruostumaton teräs
Super duplex ruostumaton teräs, kuten Luokka 2507, sisältää korkeampia tasoja kromi, molybdeini, ja typpi verrattuna ruostumattomaan duplex-teräkseen.
Nämä lisäelementit parantavat sen kestävyyttä äärimmäisissä ympäristöissä, erityisesti erittäin syövyttävissä ja korkeapaineisissa sovelluksissa.
Super duplex -teräkset tarjoavat ylivoimainen korroosionkestävyys, erityisesti ympäristöissä, jotka sisältävät kloridia ja happamia aineita.
Niitä käytetään vaativammilla teollisuudenaloilla, kuten offshore-öljy- ja kaasulautoilla, suolanpoistolaitokset, ja kemialliset reaktorit, missä ankarat olosuhteet vaativat vahvempaa, korroosionkestävämpää materiaalia.
8. Johtopäätös
Dupleksi ruostumattoman teräksen valu tarjoaa vankan ratkaisun teollisuudelle, joka vaatii materiaaleja, joilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, korkea korroosionkestävyys, ja kestävyys.
Sen ainutlaatuinen austeniittisen ja ferriittisen faasin yhdistelmä tarjoaa lukuisia etuja, mukaan lukien parannettu lujuus ja kestävyys jännityskorroosiohalkeilua vastaan.
Valuprosessin ymmärtäminen, edut, ja ruostumattoman duplex-teräksen sovellukset auttavat varmistamaan oikean materiaalin valitsemisen seuraavaa projektia varten, maksimoi sekä suorituskyvyn että kustannustehokkuuden.
Jos sinulla on Duplex Stainless Steel -käsittelytarpeita, Voit vapaasti Ota yhteyttä.
Lisäsisältö
Avainseoselementit ruostumatonta duplex-terästä
Kromi
Luodaan vakaa kromioksidi-passiivinen kalvo, joka suojaa ilmakehän korroosiolta, teräksen tulee sisältää vähintään 10.5% kromi. Kromipitoisuuden lisääminen parantaa ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyttä.
Kromi edistää vartalokeskeisen kuution muodostumista (BCC) ferriitti, ferriittiä muodostava alkuaine. Korkeammat kromipitoisuudet vaativat enemmän nikkeliä austeniitin tai dupleksin aikaansaamiseksi (ferriitti-austeniitti) rakenteet.
Korkea kromipitoisuus edistää myös metallien välisten faasien muodostumista. Austeniittisilla ruostumattomilla teräksillä on tyypillisesti vähintään 16% kromi, kun taas duplex ruostumattomilla teräksillä on vähintään 20%.
Kromi parantaa myös hapettumiskestävyyttä korkeissa lämpötiloissa, ratkaiseva oksidihilseilyn tai karkaisuvärien muodostamisessa ja poistamisessa lämpökäsittelyn tai hitsauksen jälkeen.
Tempervärien peittaus ja poistaminen on haastavampaa ruostumattomalle duplex-teräkselle verrattuna austeniittiseen ruostumattomaan teräkseen.
Molybdeini
Molybdeeni parantaa merkittävästi ruostumattoman teräksen piste- ja rakokorroosionkestävyyttä. Kloridiympäristöissä, molybdeeni on kolme kertaa tehokkaampi kuin kromi, kun teräs sisältää vähintään 18% kromi.
Molybdeini, ferriittiä muodostava alkuaine, lisää myös taipumusta muodostaa metallien välisiä faaseja.
Siksi, austeniittiset ruostumattomat teräkset sisältävät yleensä vähemmän kuin 7.5% molybdeini, kun taas duplex ruostumattomat teräkset sisältävät vähemmän kuin 4%.
Typpi
Typpi lisää austeniittisten ja duplex-ruostumattomien terästen piste- ja rakokorroosionkestävyyttä ja lisää merkittävästi niiden lujuutta.
Se on tehokkain kiinteän liuoksen lujittava elementti ja edullinen seosaine.
Typpeä sisältävän ruostumattoman duplex-teräksen sitkeys on parantunut korkeammasta austeniittipitoisuudesta ja vähentyneestä metallien välisen faasin muodostumisesta.
Vaikka typpi ei estä metallien välistä faasisaostumista, se viivyttää sitä, antaa riittävästi aikaa käsittelyyn ja valmistukseen.
Typpeä lisätään erittäin korroosionkestäviin austeniittisiin ja ruostumattomiin duplex-teräksiin, joissa on korkea kromi- ja molybdeenipitoisuus, estämään σ-faasin muodostumistaipumusta.
Typpi, vahva austeniittia muodostava alkuaine, voi korvata osan nikkelistä austeniittisissa ruostumattomissa teräksissä.
Se vähentää pinoamisvikaenergiaa ja lisää austeniitin työstökovettumisnopeutta.
Se myös parantaa austeniitin lujuutta kiinteällä liuoksella vahvistetun.
Duplex ruostumattomat teräkset sisältävät tyypillisesti typpeä ja niiden nikkelipitoisuus on säädetty sopivan faasitasapainon saavuttamiseksi.
Tasapainottavat ferriittiä muodostavat elementit (kromi ja molybdeeni) austeniittia muodostavilla elementeillä (nikkeliä ja typpeä) on välttämätöntä kaksisuuntaisen rakenteen saavuttamiseksi.
Nikkeli
Nikkeli stabiloi austeniittia, edistää kiderakenteen muutosta vartalokeskeisestä kuutiosta (BCC) ferriitistä kasvokeskeiseksi kuutioksi (FCC) austeniitit.
Ferriittiset ruostumattomat teräkset sisältävät vain vähän tai ei ollenkaan nikkeliä, duplex-ruostumattomien terästen nikkelipitoisuus on alhainen tai kohtalainen, tyypillisesti 1.5% -lla 7%.
Austeniittiset ruostumattomat teräkset 300 sarja sisältää ainakin 6% nikkeli.
Nikkelin lisääminen hidastaa haitallisten metallien välisten faasien muodostumista austeniittisissa ruostumattomissa teräksissä, Tämä vaikutus on kuitenkin vähemmän merkittävä ruostumattomissa duplex-teräksissä kuin typessä.
Kasvokeskeinen kuutio (FCC) rakenne antaa austeniittiselle ruostumattomalle teräkselle erinomaisen sitkeyden.
Koska lähes puolet ruostumattoman duplex-teräksen rakenteesta on austeniittia, duplex-teräs on huomattavasti sitkeämpi kuin ferriittinen ruostumaton teräs.
