El acero inoxidable dúplex (DSS) es un tipo de acero inoxidable que contiene aproximadamente partes iguales de ferrita y austenita, con la fase menor que generalmente representa al menos un 30%. DSS generalmente tiene un contenido de cromo entre 18% y 28% y un contenido de níquel entre 3% y 10%. Algunos aceros inoxidables dúplex también contienen elementos de aleación como molibdeno (MO), cobre (Cu), niobio (NB), titanio (TI) y nitrógeno (N).
Esta categoría de acero combina las características de los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos. En comparación con los aceros inoxidables ferríticos, DSS tiene una mayor plasticidad y dureza, carece de la fragilidad de temperatura ambiente y muestra una mejor resistencia de corrosión intergranular y soldabilidad. Al mismo tiempo, conserva la fragilidad de 475 ° C y la alta conductividad térmica de los aceros inoxidables ferríticos y exhibe superplasticidad. En comparación con los aceros inoxidables austeníticos, el DSS tiene mayor resistencia y una resistencia significativamente mejor a la corrosión de estrés intergranular y cloruro. DSS también posee una excelente resistencia a la corrosión de picaduras y se considera un acero inoxidable que ahorra níquel.
Estructura y tipos
Debido a su estructura de doble fase de austenita y ferrita, con cada fase que representa aproximadamente la mitad, DSS exhibe las características de los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos. La resistencia de rendimiento de DSS varía de 400 MPa a 550 MPa, que es el doble que la de los aceros inoxidables austeníticos ordinarios. El DSS tiene una mayor resistencia, una temperatura de transición frágil más baja y una resistencia y soldabilidad de corrosión intergranular significativamente mejorada en comparación con los aceros inoxidables ferríticos. También conserva algunas propiedades de acero inoxidable ferrítico, como la fragilidad de 475 ° C, la alta conductividad térmica, el coeficiente de expansión térmica baja, la superplasticidad y el magnetismo. En comparación con los aceros inoxidables austeníticos, el DSS tiene mayor resistencia, especialmente la resistencia al rendimiento, y una mayor resistencia a la picadura, la corrosión del estrés y la fatiga de corrosión.
El DSS se puede clasificar en cuatro tipos en función de su composición química: CR18, CR23 (MO-libre), CR22 y CR25. El tipo CR25 se puede dividir aún más en aceros inoxidables estándar y súper dúplex. Entre estos, los tipos CR22 y CR25 se usan más comúnmente. En China, la mayoría de los grados de DSS adoptados se producen en Suecia, incluidos 3re60 (tipo CR18), SAF2304 (tipo CR23), SAF2205 (tipo CR22) y SAF2507 (tipo CR25).
Tipos de acero inoxidable dúplex
1. Tipo de baja aleación:Representado por la UNS S32304 (23CR-4NI-0.1N), este acero no contiene molibdeno y tiene un número equivalente de resistencia a las picaduras (PREN) de 24-25. Puede reemplazar AISI 304 o 316 en aplicaciones de resistencia a la corrosión de estrés.
2. Tipo de aleación media:Representado por UNS S31803 (22CR-5NI-3MO-0.15N), con un pren de 32-33. Su resistencia a la corrosión se encuentra entre AISI 316L y 6% Mo+N Austenitic Acero inoxidable.
3. Tipo de alta aleación:Típicamente contiene 25% de CR junto con molibdeno y nitrógeno, a veces cobre y tungsteno. Representado por UNS S32550 (25CR-6NI-3MO-2CU-0.2N), con un PREN de 38-39, este acero tiene una mejor resistencia de corrosión que el 22% de Cr DSS.
4. Super dúplex acero inoxidable:Contiene altos niveles de molibdeno y nitrógeno, representados por la UNS S32750 (25CR-7NI-3.7MO-0.3N), a veces también contiene tungsteno y cobre, con un pren por encima de 40. Es adecuado para condiciones de medios severos, ofreciendo excelentes propiedades mecánicas y de corrosión, comparables a los estancos superhenicianos de los estancos sádicos austeníticos.
Grados de acero inoxidable dúplex en China
El nuevo estándar chino GB/T 20878-2007 "Grados de acero inoxidables y resistentes al calor y composición química" incluye muchas calificaciones DSS, como 14CR18NI11SI4ALTI, 022CR19NI5MO3SI2N y 12CR21NI5TI. Además, el conocido acero dúplex 2205 corresponde al grado chino 022CR23NI5MO3N.
Características del acero inoxidable dúplex
Debido a su estructura de doble fase, controlando adecuadamente la composición química y el proceso de tratamiento térmico, DSS combina las ventajas de los aceros inoxidables ferríticos y austeníticos. Hereda la excelente resistencia y soldabilidad de los aceros inoxidables austeníticos y la resistencia a la corrosión de alta resistencia y cloruro de la corrosión de los aceros inoxidables ferríticos. Estas propiedades superiores han hecho que DSS se desarrolle rápidamente como un material estructural soldable desde la década de 1980, volviéndose comparable a los aceros inoxidables martensíticos, austeníticos y ferríticos de acero inoxidable. DSS tiene las siguientes características:
1. Resistencia a la corrosión del estrés por cloruro:Los DSS que contienen molibdeno exhiben una excelente resistencia a la corrosión del estrés por cloruro a niveles de estrés bajos. Mientras que 18-8 los aceros inoxidables austeníticos tienden a sufrir grietas por corrosión de estrés en soluciones de cloruro neutro por encima de 60 ° C, el DSS funciona bien en entornos que contienen cantidades trazas de cloruros y sulfuro de hidrógeno, lo que lo hace adecuado para intercambiadores de calor y evaporadores.
2. Resistencia a la corrosión de picaduras:DSS tiene una excelente resistencia a la corrosión de picaduras. Con el mismo equivalente de resistencia a las picaduras (pre = CR%+3.3mo%+16n%), los DSS y los aceros inoxidables austeníticos muestran potenciales de picaduras críticos similares. La resistencia a la corrosión de picaduras y grietas de DSS, particularmente en tipos de alto cromo que contienen nitrógeno, supera a la de AISI 316L.
3. Fatiga de corrosión y resistencia a la corrosión del desgaste:DSS funciona bien en ciertos entornos corrosivos, lo que lo hace adecuado para bombas, válvulas y otros equipos de energía.
4. Propiedades mecánicas:El DSS tiene alta resistencia y fuerza de fatiga, con una fuerza de rendimiento doble que los primeros inoxidables austeníticos de 18-8. En el estado de recanse en solución, su alargamiento alcanza el 25%, y su valor de resistencia AK (en V-muesca) excede los 100 J.
5. Soldabilidad:DSS tiene una buena soldabilidad con bajas tendencias de agrietamiento en caliente. El precalentamiento generalmente no se requiere antes de la soldadura, y el tratamiento térmico posterior a la soldado es innecesario, lo que permite soldar con 18-8 aceros inoxidables o aceros de carbono austeníticos.
6. Trabajo caliente:El DSS de bajo cromo (18%CR) tiene un rango de temperatura de trabajo en caliente más amplio y una menor resistencia que los aceros inoxidables austeníticos 18-8, lo que permite el rodamiento directo en placas sin forjar. El DSS de alto cromo (25%CR) es un poco más desafiante para el trabajo caliente, pero se puede producir en placas, tuberías y cables.
7. Trabajo en frío:El DSS exhibe un mayor trabajo endurecido durante el trabajo en frío que los aceros inoxidables austeníticos de 18-8, lo que requiere un mayor estrés inicial para la deformación durante la formación de tuberías y placas.
8. Conductividad térmica y expansión:DSS tiene una mayor conductividad térmica y coeficientes de expansión térmica más bajas en comparación con los aceros inoxidables austeníticos, lo que lo hace adecuado para equipos de revestimiento y produciendo placas compuestas. También es ideal para núcleos de tubo de intercambiador de calor, con mayor eficiencia de intercambio de calor que los aceros inoxidables austeníticos.
9. FRANCHILLLE:DSS conserva las tendencias de la fragilidad de los aceros inoxidables ferríticos de alto cromo y no es adecuado para su uso a temperaturas superiores a 300 ° C. Cuanto menor sea el contenido de cromo en DSS, menos propenso es a fases frágiles como la fase Sigma.
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Tiempo de publicación: julio-29-2024