Duplex roestvrij staal (DSS) is een type roestvrij staal dat ongeveer gelijke delen ferriet en austeniet bevat, waarbij de minder voorkomende fase doorgaans minstens 30% uitmaakt. DSS heeft doorgaans een chroomgehalte tussen 18% en 28% en een nikkelgehalte tussen 3% en 10%. Sommige duplex roestvrijstalen bevatten ook legeringselementen zoals molybdeen (Mo), koper (Cu), niobium (Nb), titanium (Ti) en stikstof (N).
Deze staalsoort combineert de eigenschappen van zowel austenitisch als ferritisch roestvast staal. In vergelijking met ferritisch roestvast staal heeft DSS een hogere plasticiteit en taaiheid, is het niet bros bij kamertemperatuur en vertoont het een verbeterde weerstand tegen interkristallijne corrosie en lasbaarheid. Tegelijkertijd behoudt het de brosheid bij 475 °C en de hoge thermische geleidbaarheid van ferritisch roestvast staal en vertoont het superplasticiteit. In vergelijking met austenitisch roestvast staal heeft DSS een hogere sterkte en een aanzienlijk betere weerstand tegen interkristallijne corrosie en chloride-spanningscorrosie. DSS heeft ook een uitstekende weerstand tegen putcorrosie en wordt beschouwd als een nikkelbesparend roestvast staal.
Structuur en typen
Door de tweefasige structuur van austeniet en ferriet, waarbij elke fase ongeveer de helft uitmaakt, vertoont DSS de eigenschappen van zowel austenitisch als ferritisch roestvrij staal. De vloeigrens van DSS ligt tussen de 400 MPa en 550 MPa, wat tweemaal zo hoog is als die van gewoon austenitisch roestvrij staal. DSS heeft een hogere taaiheid, een lagere brosse overgangstemperatuur en een aanzienlijk verbeterde weerstand tegen intergranulaire corrosie en lasbaarheid in vergelijking met ferritisch roestvrij staal. Het behoudt ook enkele eigenschappen van ferritisch roestvrij staal, zoals brosheid bij 475 °C, hoge thermische geleidbaarheid, lage thermische uitzettingscoëfficiënt, superplasticiteit en magnetisme. In vergelijking met austenitisch roestvrij staal heeft DSS een hogere sterkte, met name de vloeigrens, en een verbeterde weerstand tegen putcorrosie, spanningscorrosie en corrosievermoeidheid.
Duplex roestvrij staal (DSS) kan op basis van de chemische samenstelling in vier typen worden ingedeeld: Cr18, Cr23 (molybdeenvrij), Cr22 en Cr25. Het Cr25-type kan verder worden onderverdeeld in standaard en superduplex roestvrij staal. Van deze typen worden Cr22 en Cr25 het meest gebruikt. In China wordt het merendeel van de DSS-kwaliteiten geproduceerd in Zweden, waaronder 3RE60 (Cr18-type), SAF2304 (Cr23-type), SAF2205 (Cr22-type) en SAF2507 (Cr25-type).
Soorten duplex roestvrij staal
1. Laaggelegeerd type:Dit staal, aangeduid met UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N), bevat geen molybdeen en heeft een Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) van 24-25. Het kan AISI 304 of 316 vervangen in toepassingen waar spanningscorrosie vereist is.
2. Middelzware legering:Vertegenwoordigd door UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), met een PREN van 32-33. De corrosiebestendigheid ligt tussen die van AISI 316L en austenitisch roestvast staal met 6% Mo+N.
3. Hooggelegeerd type:Het bevat doorgaans 25% chroom, samen met molybdeen en stikstof, soms koper en wolfraam. Dit staal, vertegenwoordigd door UNS S32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), met een PREN van 38-39, heeft een betere corrosiebestendigheid dan 22% chroom-roestvrij staal.
4. Super Duplex roestvrij staal:Bevat hoge concentraties molybdeen en stikstof, vertegenwoordigd door UNS S32750 (25Cr-7Ni-3,7Mo-0,3N), soms ook wolfraam en koper, met een PREN van meer dan 40. Het is geschikt voor zware omstandigheden en biedt uitstekende corrosie- en mechanische eigenschappen, vergelijkbaar met superaustenitische roestvrijstalen.
Soorten duplex roestvrij staal in China
De nieuwe Chinese norm GB/T 20878-2007 "Rijkingen en chemische samenstelling van roestvrij en hittebestendig staal" omvat veel DSS-kwaliteiten, zoals 14Cr18Ni11Si4AlTi, 022Cr19Ni5Mo3Si2N en 12Cr21Ni5Ti. Daarnaast komt het bekende duplexstaal 2205 overeen met de Chinese kwaliteit 022Cr23Ni5Mo3N.
Kenmerken van duplex roestvrij staal
Door de tweefasige structuur, die ontstaat door een juiste beheersing van de chemische samenstelling en het warmtebehandelingsproces, combineert DSS de voordelen van zowel ferritisch als austenitisch roestvrij staal. Het erft de uitstekende taaiheid en lasbaarheid van austenitisch roestvrij staal en de hoge sterkte en weerstand tegen chloride-spanningscorrosie van ferritisch roestvrij staal. Dankzij deze superieure eigenschappen heeft DSS zich sinds de jaren 80 snel ontwikkeld tot een lasbaar constructiemateriaal, vergelijkbaar met martensitisch, austenitisch en ferritisch roestvrij staal. DSS heeft de volgende kenmerken:
1. Weerstand tegen chloride-spanningscorrosie:Molybdeenhoudend DSS vertoont een uitstekende weerstand tegen chloride-spanningscorrosie bij lage spanningsniveaus. Terwijl austenitisch roestvrij staal 18-8 de neiging heeft om te lijden onder spanningscorrosie in neutrale chlorideoplossingen boven 60 °C, presteert DSS goed in omgevingen die sporen van chloriden en waterstofsulfide bevatten, waardoor het geschikt is voor warmtewisselaars en verdampers.
2. Weerstand tegen putcorrosie:DSS heeft een uitstekende weerstand tegen putcorrosie. Met dezelfde putcorrosieweerstandsequivalent (PRE = Cr% + 3,3 Mo% + 16 N%) vertonen DSS en austenitische roestvrijstalen een vergelijkbaar kritisch putcorrosiepotentieel. De weerstand van DSS tegen putcorrosie en spleetcorrosie, met name in de chroomrijke, stikstofhoudende varianten, overtreft die van AISI 316L.
3. Corrosievermoeidheid en slijtvastheid:DSS presteert goed in bepaalde corrosieve omgevingen, waardoor het geschikt is voor pompen, kleppen en andere energieapparatuur.
4. Mechanische eigenschappen:DSS heeft een hoge sterkte en vermoeiingssterkte, met een vloeigrens die tweemaal zo hoog is als die van austenitisch roestvrij staal 18-8. In de oplossingsgegloeide toestand bereikt de rek 25% en de taaiheidswaarde AK (V-kerf) is hoger dan 100 J.
5. Lasbaarheid:DSS heeft een goede lasbaarheid met een lage neiging tot warmscheuren. Voorverwarmen is over het algemeen niet nodig vóór het lassen, en nabewerking is niet nodig, waardoor het lassen met austenitisch roestvast staal 18-8 of koolstofstaal mogelijk is.
6. Werken met hitte:Roestvast staal met een laag chroomgehalte (18% Cr) heeft een breder temperatuurbereik voor warmbewerking en een lagere weerstand dan austenitisch roestvast staal 18-8, waardoor het direct tot platen kan worden gewalst zonder te hoeven smeden. Roestvast staal met een hoog chroomgehalte (25% Cr) is iets lastiger te warmbewerken, maar kan wel tot platen, buizen en draden worden verwerkt.
7. Koudbewerking:DSS vertoont een grotere koudvervorming dan austenitisch roestvrij staal 18-8, waardoor een hogere beginspanning nodig is voor de vervorming tijdens het vormen van buizen en platen.
8. Thermische geleidbaarheid en uitzetting:DSS heeft een hogere thermische geleidbaarheid en lagere thermische uitzettingscoëfficiënten dan austenitisch roestvrij staal, waardoor het geschikt is voor het bekleden van apparatuur en het produceren van composietplaten. Het is ook ideaal voor de kernen van warmtewisselaarbuizen, met een hogere warmteoverdrachtsefficiëntie dan austenitisch roestvrij staal.
9. Broosheid:DSS behoudt de brosheidseigenschappen van hoogchroom ferritisch roestvrij staal en is ongeschikt voor gebruik bij temperaturen boven 300 °C. Hoe lager het chroomgehalte in DSS, hoe minder vatbaar het is voor brosse fasen zoals de sigmafase.
Productievoordelen van Womic Steel
Womic Steel is een toonaangevende fabrikant van duplex roestvrij staal en biedt een uitgebreid assortiment producten, waaronder buizen, platen, staven en draden. Onze producten voldoen aan de belangrijkste internationale normen en zijn ISO-, CE- en API-gecertificeerd. Wij bieden de mogelijkheid tot toezicht door derden en eindinspectie, waardoor de hoogste kwaliteitsnormen worden gewaarborgd.
De duplex roestvrijstalen producten van Womic Steel staan bekend om hun:
Hoogwaardige grondstoffen:Wij gebruiken uitsluitend de beste grondstoffen om superieure productprestaties te garanderen.
Geavanceerde productietechnieken:Onze ultramoderne productiefaciliteiten en ons ervaren team stellen ons in staat om duplex roestvrij staal te produceren met een nauwkeurige chemische samenstelling en mechanische eigenschappen.
Aanpasbare oplossingen:Wij bieden een breed scala aan maten en specificaties om aan de specifieke behoeften van onze klanten te voldoen.
Strenge kwaliteitscontrole:Onze strenge kwaliteitscontroleprocessen garanderen dat elk product voldoet aan de hoogste kwaliteitsnormen.
Wereldwijd bereik:Met een robuust exportnetwerk levert Womic Steel duplex roestvrij staal aan klanten wereldwijd en ondersteunt zo diverse industrieën met betrouwbare en hoogwaardige materialen.
Kies Womic Steel voor uw duplex roestvrijstalen behoeften en ervaar de ongeëvenaarde kwaliteit en service die ons onderscheidt in de branche.
Geplaatst op: 29 juli 2024