Takozvani dupleks nerđajući čelik je da feritna faza i austenitna faza čine oko polovinu jedne druge u strukturi čvrstog rastvora, a sadržaj male količine faze generalno treba da dostigne 30 procenata. Sa niskim sadržajem C, sadržaj Cr je 18% ~28%, a sadržaj Ni je 3% ~10%. Neki čelici sadrže i legirane elemente kao što su Mo, Cu, Nb, Ti i N. Ova vrsta čelika ima karakteristike i austenitnog i feritnog nerđajućeg čelika. U poređenju sa feritom, ima veću plastičnost i žilavost, nema lomljivost na sobnoj temperaturi, značajno poboljšanu međugranularnu otpornost na koroziju i performanse zavarivanja, dok održava lomljivost od 475 stepeni feritnih nerđajućih čelika, visoku toplotnu provodljivost i superplastičnost. U poređenju sa austenitnim nerđajućim čelikom, ima veću čvrstoću i bolju otpornost na međugranularnu nestalnu hranu i hloridnu koroziju. Duplex nerđajući čelik je nerđajući čelik koji štedi nikl sa odličnom otpornošću na koroziju.
Svojstva i karakteristike dupleks nerđajućeg čelika
Zbog karakteristika dvofazne strukture, pravilnom kontrolom hemijskog sastava i procesa termičke obrade, dupleks nerđajući čelik ima prednosti i feritnog nerđajućeg čelika i austenitnog nerđajućeg čelika. Kombinira odličnu žilavost i zavarljivost austenitnog nehrđajućeg čelika s većom čvrstoćom i otpornošću na koroziju pod naponom klorida feritnog nehrđajućeg čelika. Upravo ta superiorna svojstva čine da se dupleks nerđajući čelik brzo razvija kao zavarljivi strukturni materijal. Od 1980-ih, postao je vrsta čelika u kombinaciji s martenzitnim, austenitnim i feritnim nerđajućim čelicima. Duplex nerđajući čelik ima sledeće karakteristike performansi:
(1) Dvostruki nehrđajući čelik koji sadrži molibden ima dobru otpornost na koroziju pod opterećenjem klorida pod niskim naprezanjem. Općenito, austenitni nehrđajući čelik tipa 18-8 sklon je korozijskom pucanju pod naprezanjem u otopini neutralnog klorida iznad 60 stepeni C. Izmjenjivači topline, isparivači i druga oprema napravljena od ove vrste nehrđajućeg čelika su skloni pucanju korozijom pod naprezanjem u tragovima klorida i sumporovodik industrijski medij, dok dupleks nerđajući čelik ima dobru otpornost.
(2) Dupleksni nerđajući čelik koji sadrži molibden ima dobru otpornost na koroziju. Sa istom ekvivalentnom vrijednošću otpornosti na piting (PRE=Cr postotak plus 3,3Mo posto plus 16N posto), kritični potencijal taloženja dupleksnog nehrđajućeg čelika je sličan onom kod austenitnog nehrđajućeg čelika. Otpornost na koroziju dupleks nerđajućeg čelika i austenitnog nerđajućeg čelika je ekvivalentna AISI 316L. Otpornost na piting koroziju i otpornost na koroziju na pukotine nehrđajućeg čelika sa visokim kromom koji sadrži 25 posto Cr, posebno dušika, premašuje AISI 316L.
(3) Ima dobru otpornost na korozijski zamor i otpornost na koroziju habanja. U uslovima nekih korozivnih medija, pogodan je za izradu energetske opreme kao što su pumpe i ventili.
(4) Sveobuhvatna mehanička svojstva su dobra. Ima visoku čvrstoću i čvrstoću na zamor, a granica popuštanja je dvostruko veća od 18-8 austenitnog nerđajućeg čelika. Izduženje u stanju čvrstog rastvora dostiže 25 procenata, a vrednost žilavosti AK (V-zarez) je iznad 100J.
(5) Ima dobru zavarljivost i malu tendenciju vrućeg pucanja. Općenito, predgrijavanje nije potrebno prije zavarivanja, a toplinska obrada nije potrebna nakon zavarivanja. Može se zavariti sa 18-8 austenitnim nerđajućim čelikom ili ugljeničnim čelikom.
(6) Opseg vruće radne temperature dupleks nerđajućeg čelika koji sadrži nisko hrom (18 posto Cr) je širi od raspona 18-8 austenitnog nerđajućeg čelika, a otpor je mali. Može se direktno valjati za proizvodnju čeličnih ploča bez kovanja. Vruća obrada dupleks nerđajućeg čelika koji sadrži visoku količinu hroma (25 posto Cr) je nešto teža nego kod austenitnog nerđajućeg čelika. Može proizvoditi ploče, cijevi, žice i druge proizvode.
(7) Tokom hladnog rada, efekat očvršćavanja je veći nego kod 18-8 austenitnog nerđajućeg čelika. U početnoj fazi deformacije cijevi i ploča potrebno je primijeniti veliko naprezanje prije deformacije.
(8) U poređenju sa austenitnim nerđajućim čelikom, ima veliku toplotnu provodljivost i mali koeficijent linearnog širenja, i pogodan je za oblaganje opreme i proizvodnju kompozitnih ploča. Pogodan je i za izradu cijevnog jezgra izmjenjivača topline, a efikasnost izmjene topline je veća od one kod austenitnog nehrđajućeg čelika.
(9) Još uvijek postoje različite tendencije lomljivosti nerđajućeg čelika sa visokim hromom feritnog čelika, koji se ne bi trebao koristiti u radnim uslovima višim od 300 stepeni C. Što je manji sadržaj hroma u dupleks nerđajućem čeliku, σ Šteta ravnokrte faze je manja.
Dupleksni nerđajući čelik (skraćeno DSS) odnosi se na nerđajući čelik s feritom i austenitom koji čine oko 50 posto. Generalno, sadržaj manje faza treba da bude najmanje 30 procenata.
Duplex nehrđajući čelik razvio se do treće generacije od svog rođenja u Sjedinjenim Državama 1940-ih. Njegova glavna karakteristika je da granica popuštanja može doseći 400-550MPa, dvostruko više od običnog nehrđajućeg čelika, tako da može uštedjeti materijale i smanjiti troškove proizvodnje opreme. Što se tiče otpornosti na koroziju, posebno kada je srednja okolina relativno oštra (kao što je morska voda, visok sadržaj kloridnih jona), otpornost na piting, koroziju u pukotinama, koroziju pod naprezanjem i korozijski zamor dupleksnog nehrđajućeg čelika očito je bolja od običnog austenitnog nehrđajućeg čelika. , i može se uporediti sa visoko legiranim austenitnim nehrđajućim čelikom.
Dupleks nerđajući čelik ima dobre performanse zavarivanja. U usporedbi s feritnim nehrđajućim čelikom i austenitnim nehrđajućim čelikom, nije ni kao zona utjecaja feritnog nehrđajućeg čelika na zavarivanje, koja uvelike smanjuje plastičnost zbog jakog grubog zrna, niti je osjetljiva na zavarivanje vrućih pukotina kao austenitni nehrđajući čelik.
Zbog svojih posebnih prednosti, dupleks nerđajući čelik se široko koristi u petrohemijskoj opremi, opremi za tretman morske i otpadne vode, naftovodima i gasovodima, mašinama za proizvodnju papira i drugim industrijskim poljima. Posljednjih godina se proučava i koristi u području nosivih konstrukcija mostova, s dobrim izgledima za razvoj.
