El acero inoxidable dúplex (DSS) es un tipo de acero inoxidable que contiene partes aproximadamente iguales de ferrita y austenita, donde la fase menor generalmente representa al menos el 30 %. El DSS suele tener un contenido de cromo de entre el 18 % y el 28 % y un contenido de níquel de entre el 3 % y el 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, el DSS presenta mayor plasticidad y tenacidad, carece de fragilidad a temperatura ambiente y presenta una mejor resistencia a la corrosión intergranular y soldabilidad. Al mismo tiempo, conserva la fragilidad a 475 °C y la alta conductividad térmica de los aceros inoxidables ferríticos, además de presentar superplasticidad. En comparación con los aceros inoxidables austeníticos, el DSS presenta mayor resistencia mecánica y una resistencia significativamente mejor a la corrosión intergranular y por tensión de cloruro. El DSS también posee una excelente resistencia a la corrosión por picaduras y se considera un acero inoxidable con ahorro de níquel.

Estructura y tipos
Gracias a su estructura bifásica de austenita y ferrita, donde cada fase representa aproximadamente la mitad, el DSS exhibe las características de los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos. Su límite elástico oscila entre 400 MPa y 550 MPa, el doble que el de los aceros inoxidables austeníticos convencionales. El DSS presenta mayor tenacidad, menor temperatura de transición frágil y una resistencia a la corrosión intergranular y soldabilidad significativamente mejoradas en comparación con los aceros inoxidables ferríticos. Además, conserva algunas propiedades del acero inoxidable ferrítico, como la fragilidad a 475 °C, la alta conductividad térmica, el bajo coeficiente de expansión térmica, la superplasticidad y el magnetismo. En comparación con los aceros inoxidables austeníticos, el DSS presenta mayor resistencia, especialmente el límite elástico, y una mejor resistencia a la picadura, la corrosión bajo tensión y la fatiga por corrosión.
El DSS se clasifica en cuatro tipos según su composición química: Cr18, Cr23 (libre de Mo), Cr22 y Cr25. El tipo Cr25 se divide a su vez en aceros inoxidables estándar y superdúplex. Entre estos, los tipos Cr22 y C25 son los más utilizados. En China, la mayoría de los grados de DSS adoptados se producen en Suecia, incluyendo el 3RE60 (tipo Cr18), el SAF2304 (tipo Cr23), el SAF2205 (tipo Cr22) y el SAF2507 (tipo Cr25).

Tipos de acero inoxidable dúplex
1. Tipo de baja aleación:Representado por 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 a AISI 304 o 316 en aplicaciones de resistencia a la corrosión bajo tensión.
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 los aceros inoxidables austeníticos con 6% Mo+N.
3. Tipo de alta aleación:Normalmente contiene un 25 % de Cr junto con molibdeno y nitrógeno, y en ocasiones cobre y tungsteno. Representado por UNS S32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0,2N), con un PREN de 38-39, este acero ofrece mejor resistencia a la corrosión que el DSS con 22 % de Cr.
4. Acero inoxidable súper dúplex:Contiene altos niveles de molibdeno y nitrógeno, representados por UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), a veces también contiene tungsteno y cobre, con un PREN superior a 40. Es adecuado para condiciones de medios hostiles, ofreciendo excelentes propiedades mecánicas y de corrosión, comparables a los aceros inoxidables superausteníticos.
Grados de acero inoxidable dúplex en China
La nueva norma china GB/T 20878-2007 "Calidades de acero inoxidable y resistente al calor y composición química" incluye numerosos grados de acero inoxidable resistente al calor (DSS), como 14Cr18Ni11Si4AlTi, 022Cr19Ni5Mo3Si2N y 12Cr21Ni5Ti. Además, el conocido acero dúplex 2205 corresponde al grado chino 022Cr23Ni5Mo3N.
Características del acero inoxidable dúplex
Gracias a su estructura bifásica, gracias al adecuado control de la composición química y el proceso de tratamiento térmico, el DSS combina las ventajas de los aceros inoxidables ferríticos y austeníticos. Posee la excelente tenacidad y soldabilidad de los aceros inoxidables austeníticos, así como la alta resistencia y resistencia a la corrosión bajo tensión por cloruros de los aceros inoxidables ferríticos. Estas propiedades superiores han impulsado el rápido desarrollo del DSS como material estructural soldable desde la década de 1980, llegando a ser comparable a los aceros inoxidables martensíticos, austeníticos y ferríticos. El DSS presenta las siguientes características:
1. Resistencia a la corrosión bajo tensión por cloruro:El DSS con molibdeno presenta una excelente resistencia a la corrosión bajo tensión por cloruros a bajos niveles de tensión. Mientras que los aceros inoxidables austeníticos 18-8 tienden a sufrir agrietamiento por corrosión bajo tensión en soluciones neutras de cloruros por encima de 60 °C, el DSS presenta un buen rendimiento en entornos con trazas de cloruros y sulfuro de hidrógeno, lo que lo hace adecuado para intercambiadores de calor y evaporadores.
2. Resistencia a la corrosión por picaduras:El DSS presenta una excelente resistencia a la corrosión por picaduras. Con el mismo Equivalente de Resistencia a las Picaduras (PRE=Cr%+3,3Mo%+16N%), el DSS y los aceros inoxidables austeníticos presentan potenciales de picaduras críticos similares. La resistencia del DSS a la corrosión por picaduras y por grietas, especialmente en aceros con alto contenido de cromo y nitrógeno, supera la del AISI 316L.
3. Fatiga por corrosión y resistencia a la corrosión por desgaste:El DSS funciona bien en ciertos entornos corrosivos, lo que lo hace adecuado para bombas, válvulas y otros equipos eléctricos.
4. Propiedades mecánicas:El DSS presenta alta resistencia mecánica y a la fatiga, con un límite elástico que duplica al de los aceros inoxidables austeníticos 18-8. En estado recocido por solución, su elongación alcanza el 25 % y su tenacidad AK (entalla en V) supera los 100 J.
5. Soldabilidad:El DSS presenta buena soldabilidad y baja tendencia al agrietamiento en caliente. Generalmente no se requiere precalentamiento antes de soldar, ni tratamiento térmico posterior, lo que permite soldar con aceros inoxidables austeníticos 18-8 o aceros al carbono.
6. Trabajo en caliente:El acero inoxidable de alta aleación (DSS) con bajo contenido de cromo (18 % Cr) ofrece un rango de temperatura de trabajo en caliente más amplio y una resistencia menor que la de los aceros inoxidables austeníticos 18-8, lo que permite su laminación directa en placas sin necesidad de forjado. El acero inoxidable de alta aleación (DSS) con alto contenido de cromo (25 % Cr) presenta un menor esfuerzo de trabajo en caliente, pero puede fabricarse en placas, tubos y alambres.
7. Trabajo en frío:El DSS exhibe un mayor endurecimiento por trabajo durante el trabajo en frío que los aceros inoxidables austeníticos 18-8, lo que requiere una mayor tensión inicial para la deformación durante el conformado de tuberías y placas.
8. Conductividad térmica y expansión:El DSS presenta una mayor conductividad térmica y coeficientes de expansión térmica más bajos que los aceros inoxidables austeníticos, lo que lo hace adecuado para el revestimiento de equipos y la producción de placas compuestas. También es ideal para núcleos de tubos de intercambiadores de calor, con una mayor eficiencia de intercambio térmico que los aceros inoxidables austeníticos.
9. Fragilidad:El DSS conserva la fragilidad característica de los aceros inoxidables ferríticos con alto contenido de cromo y no es apto para temperaturas superiores a 300 °C. Cuanto menor sea el contenido de cromo en el DSS, menor será su propensión a la fragilidad en fases como la fase sigma.

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Hora de publicación: 29 de julio de 2024