Dupleksa nerūsējošā tērauda liešana attiecas uz sarežģītu komponentu veidošanas procesu no dupleksa nerūsējošā tērauda sakausējumiem, kas apvieno gan austenīta, gan ferīta struktūras.
The unique properties of duplex stainless steel make it an invaluable material in modern manufacturing, especially in industries that require high strength, izturība pret koroziju, un izturība.
Its dual-phase microstructure offers a balance of properties that are difficult to achieve with other materials, making it a preferred choice for a wide range of applications.
Šajā emuārā, we will explore the intricacies of duplex stainless steel casting, tās īpašības, the casting process, and how it’s applied across various industries.
1. Kas ir dupleksais nerūsējošais tērauds?
Divfāzu struktūra
Duplex stainless steel is named for its unique dual-phase structure, which combines austenitic and ferritic grains.
The austenite phase is known for its excellent corrosion resistance, while the ferrite phase provides enhanced strength and resistance to stress corrosion cracking.
Šī struktūra padara duplekso nerūsējošo tēraudu īpaši piemērotu skarbām vidēm, kur gan izturība, gan izturība pret koroziju ir kritiska.
Duplekso nerūsējošā tērauda tipiski ķīmiskie sastāvi
| Pakāpe | UNS numurs | Ogleklis (C) | Mangāns (Nojaukšanās) | Silīcijs (Un) | Fosfors (Pūtīt) | Sērs (S) | Hroms (Krekls) | Niķelis (Iekšā) | Molibdēns (Noplūde) | Slāpeklis (N) | Citi |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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% |
Līdzvērtīga pakāpe
Standarta dupleksais nerūsējošais tērauds (Piem., 2205)
- Mūs: S31803 / S32205
- astm/aisi: 2205
- Iekšā: 1.4462
- Viņš: SUS329J3L
- Afnors: Z3 CND 22-05 The
Super Duplex nerūsējošais tērauds (Piem., 2507)
- Mūs: S32750 / S32760
- astm/aisi: 2507
- Iekšā: 1.4410
- Viņš: SUS329J4L
- Afnors: Z3 CN 25-06 The
2. Dupleksā nerūsējošā tērauda liešanas process
Kas ir Casting?
Liešana ir ražošanas process, kurā izkausētu metālu ielej veidnē un ļauj tam sastingt. Pamata soļi ietver:
- Kušana: Dupleksais nerūsējošais tērauds tiek izkausēts krāsnī.
- Izliešana: Izkausēto metālu ielej iepriekš sagatavotā veidnē.
- Sacietēšana: Metāls atdziest un sacietē veidnē, ņemot veidnes formu.
- Apdare: Lietā daļa tiek izņemta no veidnes un tiek pakļauta apdares procesiem, piemēram, slīpēšanai, apstrāde, un termiskā apstrāde.
Īpašas prasības dupleksajai nerūsējošā tērauda liešanai
Dupleksā nerūsējošā tērauda liešana rada unikālus izaicinājumus:
- Fāzes līdzsvara uzturēšana: Dzesēšanas ātruma un temperatūras kontrole ir ļoti svarīga, lai saglabātu pareizo līdzsvaru starp austenīta un ferīta fāzēm.
- Izvairīšanās no fāžu atdalīšanas: Ātra dzesēšana var izraisīt nevēlamu fāžu veidošanos, piemēram, sigmas fāze, kas var samazināt elastību un stingrību.
- Kontrolējošā mikrostruktūra: Lai sasniegtu vēlamo mikrostruktūru un mehāniskās īpašības, ir nepieciešama precīza liešanas parametru kontrole.
Kopējās liešanas metodes
| Metode | Apraksts | Priekšrocības |
|---|---|---|
| Investīciju liešana | Ideāli piemērots sarežģītu un precīzu detaļu ar gludām virsmām ražošanai. | Augsta precizitāte, Gluda virsmas apdare, piemērots sarežģītiem dizainiem. |
| Smilšu liešana | Piemērots lielākām daļām un sarežģītākām ģeometrijām, bieži izmanto prototipu veidošanai un nelielām ražošanas sērijām. | Rentabls maziem un vidējiem ražošanas sērijām, dizaina elastība. |
| Mirkšana | Retāk sastopams dupleksajam nerūsējošajam tēraudam, taču to var izmantot liela apjoma ražošanai, vienkāršākas daļas. | Augsts ražošanas ātrums, nemainīga kvalitāte, rentabls lieliem apjomiem. |
Dupleksā nerūsējošā tērauda liešanas priekšrocības
- Sarežģītas ģeometrijas: Liešanas process ļauj izveidot sarežģītas un detalizētas formas, kuras bieži ir grūti vai neiespējami apstrādāt.
- Rentabls: Lieliem ražošanas apjomiem, liešana samazina ražošanas izmaksas, vienlaikus saglabājot nemainīgu kvalitāti.
- Augsta precizitāte: Dupleksā nerūsējošā tērauda liešana ļauj izgatavot detaļas ar precīziem izmēriem, līdz minimumam samazinot vajadzību pēc plašas pēcapstrādes.
3. Dupleksā nerūsējošā tērauda galvenās īpašības
Dupleksais nerūsējošais tērauds ir ģimene nerūsējoši tēraudi kas apvieno ferīta un austenīta nerūsējošā tērauda mikrostrukturālās īpašības.
Šī unikālā kombinācija nodrošina īpašību līdzsvaru, kas padara duplekso nerūsējošo tēraudu par ļoti vēlamu plašam lietojumu klāstam,
īpaši vidēs, kur ir augsta izturība, izturība pret koroziju, un stingrība ir nepieciešama.
Ķīmiskās īpašības
Izturība pret koroziju
- Izturība pret urbumu un plaisu koroziju: Duplex stainless steels exhibit excellent resistance to pitting and crevice corrosion, which are common issues in chloride-containing environments.
This is due to their higher chromium and molybdenum content compared to standard austenitic stainless steels. - Stresa korozijas plaisāšana (SCC) Pretestība: Duplex stainless steels have superior resistance to stress corrosion cracking, īpaši hlorīdu vidē.
This property is crucial in applications involving hot, saline solutions, such as those found in offshore oil and gas platforms. - Vispārējā izturība pret koroziju: The balanced microstructure of duplex stainless steels provides good general corrosion resistance,
making them suitable for a variety of corrosive media, including acids and alkaline solutions.
Starpgranulārā korozija
- Zems oglekļa saturs: Duplex stainless steels typically have a low carbon content, which minimizes the risk of intergranular corrosion.
Tas tiek panākts, kontrolējot oglekļa saturu līdz zemākam līmenim 0.03%, kas palīdz novērst hroma karbīdu veidošanos uz graudu robežām.
Metināmība
- Metināšanas īpašības: Neskatoties uz to augsto spēku, dupleksos nerūsējošos tēraudus var metināt, izmantojot parastās metodes.
Lai arī, rūpīgi jākontrolē siltuma padeve un dzesēšanas ātrums, lai izvairītos no nevēlamu fāžu veidošanās,
piemēram, sigmas fāze, kas var samazināt elastību un stingrību.
Vides stabilitāte
- Hlorīda vide: Dupleksais nerūsējošais tērauds ir īpaši piemērots vidēm, kurās ir daudz hlorīdu,
piemēram, jūras ūdens un sālījumi, kur tie nodrošina izcilu izturību pret hlorīda izraisītu koroziju.
Fizikālās īpašības
Blīvums
- Vērtība: Aptuveni 7.8 G/cm³
- Nozīme: Duplekso nerūsējošā tērauda blīvums ir līdzīgs citiem nerūsējošajiem tēraudiem, padarot tos piemērotus lietojumiem, kur svars nav kritisks faktors.
Lai arī, to augstā stiprības un svara attiecība noteiktiem lietojumiem joprojām piedāvā priekšrocības.
Mehāniskās īpašības
- Peļņas izturība: Duplekso nerūsējošā tērauda tecēšanas robeža parasti ir divas reizes lielāka nekā austenīta nerūsējošajiem tēraudiem.
Piemēram, tecēšanas robeža 2205 dupleksais nerūsējošais tērauds var būt no 450 līdz 750 MPA. - Stiepes izturība: Dupleksa nerūsējošā tērauda stiepes izturība ir arī augstāka nekā austenīta nerūsējošā tērauda stiepes izturība, bieži vien sākot no 550 līdz 850 MPA.
- Pagarināšana: Neskatoties uz to augsto spēku, dupleksais nerūsējošais tērauds saglabā saprātīgu pagarinājumu, parasti apkārt 25-30%, kas nodrošina labu lokanību un formējamību.
- Ietekmēt izturību: Dupleksajiem nerūsējošajiem tēraudiem ir lieliska triecienizturība, pat zemā temperatūrā, padarot tos piemērotus kriogēniem lietojumiem.
Termiskās īpašības
- Siltumvadītspēja: Dupleksajiem nerūsējošajiem tēraudiem ir augstāka siltumvadītspēja nekā austenīta nerūsējošajiem tēraudiem, kas var būt no 15 līdz 30 Ar m/m · k.
Šis īpašums ir izdevīgs lietojumos, kur nepieciešama efektīva siltuma pārnese. - Termiskā izplešanās: Termiskās izplešanās koeficients dupleksajiem nerūsējošajiem tēraudiem ir zemāks nekā austenīta nerūsējošajiem tēraudiem, parasti apkārt 10.5 līdz 12.5 µm/m·°C.
Šis īpašums samazina termisko spriegumu un deformāciju augstas temperatūras lietojumos.
Elektriskās īpašības
- Elektriskā pretestība: Dupleksā nerūsējošā tērauda elektriskā pretestība ir augstāka nekā oglekļa tērauda pretestība, bet zemāka nekā austenīta nerūsējošā tērauda pretestība.
Parasti tas svārstās no 70 līdz 80 µΩ · cm, kas ietekmē to piemērotību elektroierīcēm.
Magnētiskās īpašības
- Feromagnētiskā uzvedība: Atšķirībā no austenīta nerūsējošā tērauda, dupleksi nerūsējošie tēraudi ir feromagnētiski to ferīta fāzes dēļ.
Šis īpašums var būt izdevīgs noteiktos lietojumos, piemēram, magnētiskās atdalīšanas procesi, bet varbūt trūkums citos, kur nepieciešami nemagnētiski materiāli.
| Īpašums | Tipiska vērtība | Apraksts un lietošanas priekšrocības |
|---|---|---|
| Peļņas izturība | 450-550 MPA | Aptuveni divas reizes lielāka tecēšanas robeža nekā tādiem austenīta nerūsējošajiem tēraudiem kā 304 un 316, padarot dupleksos tēraudus ideāli piemērotus konstrukcijām un nesošajiem lietojumiem. |
| Blīvums | ~7,8 g/cm³ | Līdzīgi citiem nerūsējošajiem tēraudiem, piemērots komponentiem, kam nepieciešama augsta stiprības un svara attiecība. |
| Elastības modulis | 190-210 GPA | Piedāvā stingrību, kas ir izdevīgi lietojumos, kuriem nepieciešama strukturāla integritāte zem slodzes. |
| Siltumvadītspēja | ~25 W/m·K | Augstāks nekā austenīta nerūsējošajiem tēraudiem, izdevīgi siltuma pārneses lietojumiem ķīmiskās apstrādes un enerģētikas nozarēs. |
| Termiskā izplešanās | 13.5 x 10⁻⁶ /°C | Zemāks termiskās izplešanās ātrums nekā austenīta pakāpēm, padarot to labi piemērotu lietojumiem ar temperatūras svārstībām, lai samazinātu termiskā stresa un deformācijas risku. |
4. Duplekso nerūsējošā tērauda lējumu pielietojumi
Naftas un gāzes rūpniecība
- Jūras platformas: Vārsti, cauruļvadi, un spiedtvertnes, kurām nepieciešama lieliska izturība pret koroziju jūras ūdenī un skarbās ķīmiskās vielas.
- Sauszemes iekārtas: Sastāvdaļas rafinēšanas un pārstrādes rūpnīcām, piemēram, siltummaiņi un uzglabāšanas tvertnes.
Jūras lietojumprogrammas
- Kuģu būve: Korpusa sastāvdaļas, dzenskrūves, un citas daļas, kas pakļautas jūras ūdenim.
- Atsāļošanas augi: Iekārtas ūdens attīrīšanas un atsāļošanas procesiem, kur izturība pret koroziju ir kritiska.
Ķīmiskā apstrāde un celuloze & Papīra rūpniecība
- Reaktori un siltummaiņi: Sastāvdaļas, kas darbojas ar agresīvām ķīmiskām vielām un augstu spiedienu.
- Uzglabāšanas tvertnes: Kuģi kodīgu vielu uzglabāšanai un transportēšanai.
Enerģijas ražošana
- Augstspiediena sistēmas: Tvaika turbīnu sastāvdaļas, katli, un siltummaiņi.
- Atomelektrostacijas: Daļas, kurām nepieciešama augsta izturība un izturība pret koroziju radioaktīvā vidē.
Pārtikas un dzērienu rūpniecība
- Apstrādes iekārtas: Sūkņi, vārsti, un mašīnu daļas, kurām ir jāiztur korozija, ko izraisa tīrīšanas ķimikālijas un ar pārtiku saistītas vielas.
- Uzglabāšanas tvertnes: Konteineri pārtikas un dzērienu uzglabāšanai un transportēšanai.
5. Duplekso nerūsējošā tērauda lējumu priekšrocības
Augstāka izturība pret koroziju
- Atmosfēras un zemūdens vide: Austenīta un ferīta fāzes kombinācija uzlabo materiāla izturību pret koroziju gan atmosfēras, gan zemūdens vidē.
- Hlorīdiem bagāta vide: Lieliska izturība pret punktveida koroziju un plaisu koroziju vidēs, kas bagātas ar hlorīdu, piemēram, jūras ūdens un sālījumi.
Augstāka spēka un svara attiecība
- Augsta mehāniskā izturība: Duplex nerūsējošā tērauda lējumi nodrošina augstu stiepes un tecēšanas izturību, padarot tos ideāli piemērotus lietojumiem, kur svara samazināšana ir kritiska.
- Viegls dizains: Augstā stiprības un svara attiecība ļauj konstruēt vieglākas un efektīvākas sastāvdaļas.
Rentabls lielām ražošanas sērijām
- Efektīva ražošana: Liešanas procesi ļauj efektīvi ražot liela apjoma detaļas ar sarežģītām formām par zemākām izmaksām salīdzinājumā ar citām ražošanas metodēm.
- Samazināta apstrāde: Iespēja ražot gandrīz tīkla formas samazina vajadzību pēc plašas apstrādes, ietaupot laiku un materiālus.
Uzlabota izturība
- Ilgtermiņa sniegums: Pateicoties tā augstajai izturībai un izturībai pret sprieguma korozijas plaisāšanu, dupleksais nerūsējošais tērauds ir ideāli piemērots kritiskiem, ilgstošai lietošanai skarbos apstākļos.
6. Izaicinājumi dupleksā nerūsējošā tērauda liešanā
Liešanas defekti
- Porainība un saraušanās: Šie defekti var ietekmēt lējumu kvalitāti un integritāti.
- Ieslēgumi: Svešas daļiņas vai piemaisījumi var vājināt materiālu un samazināt tā veiktspēju.
Metināšanas un izgatavošanas problēmas
- Īpašas procedūras: Dupleksā nerūsējošā tērauda metināšanai var būt nepieciešamas īpašas procedūras un pildvielas materiāli, lai netiktu apdraudēta tā izturība pret koroziju un mehāniskās īpašības.
- Termiskā apstrāde: Termiskā apstrāde pēc metināšanas var būt nepieciešama, lai optimizētu metināto savienojumu mikrostruktūru un īpašības.
Ražošanas sarežģītība
- Precīza kontrole: Lai pārvaldītu līdzsvaru starp ferīta un austenīta fāzēm liešanas laikā, nepieciešama precīza liešanas parametru, piemēram, temperatūras un dzesēšanas ātruma, kontrole..
- Kvalitātes nodrošināšana: Stingri kvalitātes kontroles pasākumi ir būtiski, lai nodrošinātu, ka galaprodukts atbilst nepieciešamajām specifikācijām un veiktspējas standartiem.
7. Duplex nerūsējošais tērauds vs Super Duplex nerūsējošais tērauds
Dupleksais nerūsējošais tērauds un Super Duplex nerūsējošais tērauds ir dažādi sakausējumi, lai gan viņiem ir dažas līdzības.
Abi ir izstrādāti ar divfāžu mikrostruktūru, kas sastāv no maisījuma austenīts un ferīta fāzes, kas tiem nodrošina izcilas mehāniskās īpašības un augstu izturību pret koroziju.
Lai arī, tie atšķiras pēc to sastāva, sniegums, un piemērotus lietojumus.
| Iezīmēt | Dupleksais nerūsējošais tērauds | Super Duplex nerūsējošais tērauds |
|---|---|---|
| Fāzes sastāvs | Aptuveni 50% austenīts un 50% ferīts | Aptuveni 40-50% austenīts un 50-60% ferīts |
| Leģējošie elementi | Satur mazāk molibdēna un hroma nekā superduplekss | Augstāks hroma līmenis, molibdēns, un slāpeklis |
| Izturība pret koroziju | Laba izturība pret punktveida un plaisu koroziju, īpaši hlorīdu vidē | Izcila pretestība pret bedrēm, plaisas korozija, un sprieguma korozijas plaisāšana agresīvākā vidē |
| Stiepes izturība | Parasti zemāks par superduplekso | Lielāka stiepes izturība, pateicoties vairāk leģējošu elementu pievienošanai |
| Peļņas izturība | Apkārt 450 MPA | Apkārt 550-720 MPA, augstāka tecēšanas robeža |
| Pieteikumi | Piemērots jūrniecībai, ķīmisks, un pārtikas rūpniecībā | Izmanto agresīvākā vidē, piemēram, naftas un gāzes platformās jūrā, atsāļošanas iekārtas, un ķīmiskā apstrāde |
| Maksāt | Lētāk, salīdzinot ar superduplekso | Dārgāka augstāka sakausējuma satura dēļ |
Super Duplex nerūsējošais tērauds
Super duplekss nerūsējošais tērauds, piemēram Pakāpe 2507, satur augstāku līmeni hroms, molibdēns, un slāpeklis salīdzinot ar duplekso nerūsējošo tēraudu.
Šie papildu elementi uzlabo tā izturību pret ekstremālām vidēm, jo īpaši ļoti kodīgos un augsta spiediena lietojumos.
Super duplekso tēraudu piedāvājums izcila izturība pret koroziju, īpaši vidē, kas satur hlorīdus un skābas vielas.
Tos izmanto prasīgākās nozarēs, piemēram, naftas un gāzes platformās jūrā, atsāļošanas iekārtas, un ķīmiskie reaktori, kur skarbos apstākļos nepieciešams stiprāks, korozijizturīgāks materiāls.
8. Secinājums
Divstāvu nerūsējošā tērauda liešana nodrošina stabilu risinājumu nozarēm, kurās nepieciešami materiāli ar izcilām mehāniskām īpašībām, augsta izturība pret koroziju, un izturība.
Tā unikālā austenīta un ferīta fāzes kombinācija piedāvā daudzas priekšrocības, ieskaitot pastiprinātu izturību un izturību pret sprieguma korozijas plaisāšanu.
Izpratne par liešanas procesu, priekšrocības, un dupleksā nerūsējošā tērauda pielietojumi palīdzēs nodrošināt, ka nākamajam projektam ir izvēlēts pareizais materiāls, palielinot gan veiktspēju, gan izmaksu efektivitāti.
Ja jums ir kādas Duplex Stainless Steel apstrādes vajadzības, Lūdzu, jūtieties brīvi Sazinieties ar mums.
Papildu saturs
Galvenie leģējošie elementi no dupleksa nerūsējošā tērauda
Hroms
Izveidot stabilu hroma oksīda pasīvo plēvi, kas aizsargā pret atmosfēras koroziju, tēraudam jāsatur vismaz 10.5% hroms. Palielināts hroma saturs uzlabo nerūsējošā tērauda izturību pret koroziju.
Hroms veicina uz ķermeni vērstu kubiku veidošanos (BCC) ferīts, ferītu veidojošs elements. Augstāks hroma līmenis prasa vairāk niķeļa, lai iegūtu austenītu vai dupleksu (ferīts-austenīts) struktūras.
Augsts hroma saturs veicina arī intermetālisko fāžu veidošanos. Austenīta nerūsējošajiem tēraudiem parasti ir vismaz 16% hroms, savukārt dupleksajiem nerūsējošajiem tēraudiem ir vismaz 20%.
Hroms arī uzlabo augstas temperatūras oksidācijas izturību, ir ļoti svarīgi oksīda zvīņu vai krāsu atlaidināšanai pēc termiskās apstrādes vai metināšanas.
Atlaidināto krāsu kodināšana un noņemšana ir sarežģītāka dupleksajam nerūsējošajam tēraudam nekā austenīta nerūsējošajam tēraudam.
Molibdēns
Molibdēns ievērojami uzlabo nerūsējošā tērauda izturību pret punktveida un plaisu koroziju. Hlorīdu vidē, Molibdēns ir trīs reizes efektīvāks par hromu, ja tērauds satur vismaz 18% hroms.
Molibdēns, ferītu veidojošs elements, arī palielina tendenci veidot intermetāliskas fāzes.
Tāpēc, austenīta nerūsējošais tērauds parasti satur mazāk nekā 7.5% molibdēns, savukārt dupleksais nerūsējošais tērauds satur mazāk nekā 4%.
Slāpeklis
Slāpeklis palielina austenīta un dupleksa nerūsējošā tērauda izturību pret punktveida un plaisu koroziju un ievērojami palielina to izturību.
Tas ir visefektīvākais cietā šķīduma stiprinošais elements un zemu izmaksu leģējošais elements.
Slāpekli saturošā dupleksā nerūsējošā tērauda uzlabotā stingrība ir saistīta ar lielāku austenīta saturu un samazinātu starpmetālu fāžu veidošanos.
Lai gan slāpeklis nenovērš starpmetālu fāzes nokrišņus, tas to aizkavē, atvēlot pietiekami daudz laika apstrādei un izgatavošanai.
Slāpekli pievieno augstas korozijas izturīgajiem austenīta un dupleksajiem nerūsējošajiem tēraudiem ar augstu hroma un molibdēna saturu, lai novērstu tendenci veidot σ fāzi.
Slāpeklis, spēcīgs austenītu veidojošs elements, var aizstāt daļu niķeļa austenīta nerūsējošajos tēraudos.
Tas samazina sakraušanas defektu enerģiju un palielina austenīta sacietēšanas ātrumu.
Tas arī uzlabo austenīta izturību, stiprinot cieto šķīdumu.
Dupleksais nerūsējošais tērauds parasti satur slāpekli, un to niķeļa saturs ir pielāgots, lai sasniegtu atbilstošu fāzes līdzsvaru.
Ferītu veidojošo elementu balansēšana (hroms un molibdēns) ar austenītu veidojošiem elementiem (niķelis un slāpeklis) ir būtiska, lai panāktu duplekso struktūru.
Niķelis
Niķelis stabilizē austenītu, veicinot kristāla struktūras pārveidi no ķermeņa centrēta kubiskā (BCC) ferīta uz sejas centrētu kubikmetru (FCC) Austenīts.
Ferīta nerūsējošais tērauds satur maz vai nemaz nesatur niķeli, savukārt dupleksajiem nerūsējošajiem tēraudiem ir zems vai mērens niķeļa saturs, parasti 1.5% līdz 7%.
Austenīta nerūsējošais tērauds 300 sērijas satur vismaz 6% niķelis.
Niķeļa pievienošana aizkavē kaitīgu intermetālu fāžu veidošanos austenīta nerūsējošajos tēraudos, lai gan šī ietekme ir mazāk nozīmīga dupleksajiem nerūsējošajiem tēraudiem salīdzinājumā ar slāpekli.
Seju centrēts kubisks (FCC) struktūra nodrošina austenīta nerūsējošā tērauda izcilu izturību.
Tā kā gandrīz puse no dupleksā nerūsējošā tērauda konstrukcijas ir austenīts, dupleksais tērauds ir ievērojami izturīgāks nekā ferīta nerūsējošais tērauds.
