Lue se yhdessä artikkelissa｜Mikä on duplex ruostumaton teräs? Se on liian yksinkertaista

Lue se yhdessä artikkelissa｜Mikä on duplex ruostumaton teräs? Se on liian yksinkertaista

Ruostumaton duplex-teräs on terästyyppi, jossa yhdistyvät monia erinomaisia ​​ominaisuuksia, kuten erinomainen korroosionkestävyys, korkea lujuus ja helppo valmistus ja käsittely. Sen fysikaaliset ominaisuudet ovat austeniittisen ruostumattoman teräksen ja ferriittisen ruostumattoman teräksen välillä, mutta lähempänä ferriittistä ruostumatonta terästä ja hiiliterästä.

Duplex ruostumattoman teräksen historia
Duplex ruostumattomalla teräksellä on lähes 80 vuoden historia. Sen mikrorakenne koostuu noin puoliksi ferriittifaasista ja puoliksi austeniittifaasista. Varhaiset laatuluokat olivat kromin, nikkelin ja molybdeenin seoksia. Ensimmäiset muokatut ruostumattomat duplex-teräkset valmistettiin Ruotsissa vuonna 1930 ja niitä käytettiin sulfiittipaperiteollisuudessa. Nämä teräslaadut ovat korkeahiilisiä ruostumattomia duplex-teräksiä, jotka on alun perin kehitetty vähentämään rakeiden välistä korroosio-ongelmia. Vuonna 1930 Suomessa valmistettiin ruostumattoman teräksen duplex-valuja. Vuonna 1936 Ranska sai patentoidun terästyypin, josta tuli myöhemmin kuuluisa Uranus50. Toisen maailmansodan jälkeen ruostumattomasta teräksestä AISI329 tuli kypsä laatu, ja sitä käytettiin laajasti typpihappotehtaiden lämmönvaihdinputkissa. 3RE60 oli yksi ensimmäisen sukupolven ruostumattomista duplex-teräslaaduista, jotka on kehitetty erityisesti parantamaan kestävyyttä kloridijännitekorroosiohalkeilua (SCC) vastaan; myöhemmin sekä taottuja että valettuja ruostumattomia duplex-teräslajeja käytettiin useilla prosessiteollisuuden aloilla, mukaan lukien astiat, lämmönvaihtolaitteet ja pumput.

Ensimmäisen sukupolven ruostumattomien duplex-terästen ominaisuudet olivat hyvät, mutta niillä oli rajoituksia hitsaustilassa. Hitsin lämpövaikutusvyöhykkeellä (HAZ) on alhainen sitkeys liiallisen ferriitin vuoksi ja sen korroosionkestävyys on huomattavasti pienempi kuin perusmetallin. Nämä rajoitukset rajoittivat ensimmäisen sukupolven ruostumattomien duplex-terästen sovelluksia, jotka rajoittuivat yleensä hitsaamattomaan käyttöön. Vuonna 1968 keksitty ruostumattoman teräksen jalostus- ja argonhappihiilenpoistoprosessi (AOD) mahdollisti sarjan uusia ruostumattomia teräslajeja. Yksi monista AOD:n tuomista edistysaskeleista on typen tarkoituksellinen lisääminen seosaineena. Duplex ruostumattoman teräksen typen seostus mahdollistaa sen, että HAZ:n sitkeys ja korroosionkestävyys hitsatussa tilassa ovat lähellä perusmetallin sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä. Austeniitin stabiilisuuden lisäämisen ohella typpi vähentää myös haitallisten metallien välisten faasien muodostumisnopeutta.

Toisen sukupolven ruostumattomissa duplex-teräksissä on typen seostus. Tämä uusi kaupallistamiskehitys alkoi 1970-luvun lopulla, samaan aikaan kun Pohjanmeren öljy- ja kaasukenttien kehittyminen ja ruostumattomien terästen tarve, joilla on erinomainen kloridikorroosionkestävyys, hyvä prosessoitavuus ja korkea lujuus. 2205:stä on tullut toisen sukupolven ruostumattoman duplex-teräksen päälaatu, ja sitä käytetään laajasti kaasunkeräysputkissa ja offshore-öljynporauslauttojen käsittelylaitoksissa. Tämän tyyppisen teräksen suuri lujuus mahdollistaa seinämän paksuuden ja painon pienentämisen tasoissa, mikä tekee sen käytöstä erittäin houkuttelevan.

Ruostumattomat duplex-teräkset kehittyvät jatkuvasti ja sisältävät erilaisia ​​laatuja, joiden korroosio-ominaisuudet vaihtelevat niiden seoskoostumuksesta riippuen. Nykyaikaiset ruostumattomat duplex-teräkset voidaan jakaa viiteen tyyppiin:

* Taloudellinen duplex ruostumaton teräs ilman lisättyä molybdeenia, kuten 2304;
* Tavallinen ruostumaton duplex-teräs, kuten 2205, on tärkein terästyyppi, ja sen osuus duplex-teräksen kulutuksesta on yli 80 %;
* 25Cr duplex ruostumaton teräs, kuten seos 255, PREN-arvo on alle 40;
* Super duplex ruostumaton teräs (PREN-arvo 40 ~ 45), joka sisältää 25 % ~ 26 % Cr, korkeampi molybdeeni- ja typpipitoisuus kuin 25Cr duplex ruostumaton teräs, kuten 2507;
* Erikoisruostumaton superduplex-teräs, erittäin seostettu ruostumaton duplex-teräs, jonka PREN-arvo ylittää 45.

Ruostumattoman duplex-teräksen sovellukset
Savukaasujen rikinpoisto
Hiilikäyttöisten voimalaitosten SO2-päästöjen vähentämiseksi edelleen savukaasujen rikinpoisto (FGD) on menetelmä alhaisten SO2-päästöjen saavuttamiseksi. "Märkäpesu" SO2 savukaasuista kalkki- tai kalkkikivilietteellä on kypsä tekniikka, jota on käytetty perusmenetelmänä kattilajärjestelmissä 1970-luvulta lähtien.

Nykyaikaiset pesurit voivat tällä hetkellä poistaa 90 % SO2:sta pakokaasuista. Nykyaikaiset FGD-yksiköt koostuvat useista vyöhykkeistä, joilla on erilaiset lämpötilat, kloridipitoisuudet ja pH. 2205 ruostumatonta terästä (S32205) käytetään jo FGD-yksiköissä Euroopassa ja Aasiassa sen halvemman ja paremman korroosionkestävyyden ansiosta austeniittiseen ruostumattomaan teräkseen verrattuna. Viime aikoina Pohjois-Amerikka on omaksunut duplex-ruostumattoman teräksen käytön, josta on tullut suosituin materiaali FGD-absorbertornien korkean jälkihitsauksen lujuuden, hyvän korroosionkestävyyden ja korkean sitkeyden ansiosta.