1.Princípio de aços inoxidáveis duplex
A idéia de aços inoxidáveis duplex remonta à década de 1920, com o primeiro elenco sendo feito no Avesta na Suécia em 1930. No entanto, é apenas nos últimos 30 anos que os aços duplex começaram a "decolar" de uma maneira significativa. Isso se deve principalmente aos avanços nas técnicas de fabricação de siderúrgicas, particularmente em relação ao controle do teor de nitrogênio.
Os aços austenítica padrão como 304, (1.4301), e aços ferríticos como 430, (1.4016), são relativamente fáceis de fazer e fabricar. Como seus nomes sugerem, eles consistem principalmente em uma fase, austenita ou ferrita. Embora esses tipos sejam bons para uma ampla gama de aplicações, existem algumas fraquezas técnicas importantes nos dois tipos:
Austenítico - baixa resistência, (2 0 0 MPa 0,2% PS em condição de solução recozida), baixa resistência ao estresse de corrosão
Ferrítico - baixa resistência, (um pouco superior a austenítico, 25 0 MPA 0,2% ps), baixa soldabilidade em seções grossas, baixa tenacidade de baixa temperatura
Além disso, o alto teor de níquel dos tipos austenítico leva à volatilidade dos preços, o que não é bem -vindo a muitos usuários finais.
A idéia básica de duplex é produzir uma composição química que leva a uma mistura aproximadamente igual de ferrita e austenita. Este equilíbrio de fases fornece o seguinte:
Maior resistência - o intervalo de 0. 2% ps para os graus duplex atuais é de 400 - 550 MPa. Isso pode levar a espessuras de seção reduzidas e, portanto, a peso reduzido. Essa vantagem é particularmente significativa para aplicações como:
Vasos de pressão e tanques de armazenamento
Aplicações estruturais, por exemplo, pontes
Boa soldabilidade em seções grossas - não tão simples quanto a austenítica, mas muito melhor que a ferrita.
Boa resistência - muito melhor do que a ferrita, particularmente a baixa temperatura, normalmente abaixo de 50 graus. C, estendendo -se a menos de 80 graus. C.
Resistência à rachadura de corrosão ao estresse - os aços austeníticos padrão são particularmente propensos a esse tipo de corrosão. O tipo de aplicações em que essa vantagem é importante incluem:
Tanques de água quente
Tanques de fabricação
Planta de processo
Estruturas de piscina
2.Como o equilíbrio de austenita\/ferrita é alcançado
Para entender como os aços duplex funcionam, primeiro compare a composição de dois aços familiares austeníticos 304, (1.4301) e 430 ferríticos, (1.4016).
| Estrutura | Nota | Número pt | C | Si | Mn | P | S | N | Cr | Ni | MO |
| Ferrítico | 430 | 1.4016 | 0.08 | 1.00 | 1.00 | 0.040 | 0.015 | – | 16.0/18.0 | – | – |
| Austenítico | 304 | 1.4301 | 0.07 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.015 | 0.11 | 17.5/19.5 | 8.0/10.5 | – |
Os elementos importantes nos aços inoxidáveis podem ser classificados em fervenders e austeniteers. Cada elemento favorece uma estrutura ou outra, da seguinte forma:
Ferriteses - Cr (cromo), Si (silício), MO (molibdênio), W (tungstênio), Ti (titânio), NB (nióbio)
Austenitisers - C (carbono), Ni (níquel), Mn (manganês), n (nitrogênio), Cu (cobre)
A grau 430 tem uma predominância de ferrites e, portanto, é a estrutura ferrítica. A grau 304 se torna austenítica principalmente através do uso de cerca de 8% de níquel. Para chegar a uma estrutura duplex, com cerca de 50% de cada fase, deve haver um equilíbrio entre os austenitores e os ferveadores. Isso explica por que o conteúdo de níquel dos aços duplex geralmente é menor do que para a Austenitics.
Aqui estão algumas composições típicas de aços inoxidáveis duplex:
| Nota | Pt no\/uns | Tipo | Aprox. Composição | ||||||
| Cr | Ni | MO | N | Mn | W | Cu | |||
| 2101 LDX | 1.4162/S32101 | Magro | 21.5 | 1.5 | 0.3 | 0.22 | 5 | – | – |
| DX2202 | 1.4062/S32202 | Magro | 23 | 2.5 | 0.3 | 0.2 | 1.5 | – | – |
| RDN 903 | 1.4482/S32001 | Magro | 20 | 1.8 | 0.2 | 0.11 | 4.2 | – | – |
| 2304 | 1.4362/S32304 | Magro | 23 | 4.8 | 0.3 | 0.10 | – | – | – |
| 2205 | 1.4462/S31803/S32205 | Padrão | 22 | 5.7 | 3.1 | 0.17 | – | – | – |
| 2507 | 1.4410/S32750 | Super | 25 | 7 | 4 | 0.27 | – | – | – |
| Zeron 100 | 1.4501/S32760 | Super | 25 | 7 | 3.2 | 0.25 | – | 0.7 | 0.7 |
| Ferrinox 255/ Urano 2507CU |
1.4507/S32520/S32550 | Super | 25 | 6.5 | 3.5 | 0.25 | – | – | 1.5 |
Em algumas das notas desenvolvidas recentemente, o nitrogênio e o manganês são usados juntos para levar o conteúdo de níquel para níveis muito baixos. Isso tem um efeito benéfico na estabilidade dos preços.
Atualmente, ainda estamos muito na fase de desenvolvimento dos aços duplex. Portanto, cada moinho está promovendo sua própria marca particular. É geralmente acordado que existem muitas notas. No entanto, é provável que isso continue até que os "vencedores" surjam.
3. Rachamento de corrosão de estresse (SCC)
O SCC é uma forma de corrosão que ocorre com uma combinação específica de fatores:
Estresse de tração
Ambiente corrosivo
Temperatura suficientemente alta. Normalmente 50 graus. C, mas pode ocorrer a temperaturas mais baixas em torno de 25 graus. C em ambientes específicos, principalmente piscinas.
Infelizmente, os aços austenítica padrão como 304, (1.4301) e 316, (1.4401), são os mais suscetíveis ao SCC. Os seguintes materiais são muito menos propensos ao SCC:
Aços inoxidáveis ferríticos
Aços inoxidáveis duplex
Altos aços inoxidáveis austeníticos de níquel
A resistência ao SCC faz de materiais duplex adequados para muitos processos que operam em temperaturas mais altas, principalmente:
Caldeiras de água quente
Tanques de fabricação
Dessalinização
