Duplex-Edelstahl ist ein technischer Werkstoff mit hoher Festigkeit, ausgezeichneter Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und hoher Wirtschaftlichkeit. Er wird h\u00e4ufig in der Petrochemie, der Schiffstechnik, der Kernkraft, der Lebensmittelverarbeitung und anderen Bereichen eingesetzt. In diesem Blog werden die Definition, die Eigenschaften, die Klassifizierung, die Anwendung und die Materialauswahlmethode von rostfreiem Duplexstahl vorgestellt, um Ihnen bei der Auswahl der geeigneten Edelstahlsorte zu helfen.<\/p>\n
Das bemerkenswerte Merkmal von nichtrostendem Duplexstahl ist die Koexistenz von zwei Kristallstrukturen, Ferrit (\u03b1-Fe) und Austenit (\u03b3-Fe), im Mikrogef\u00fcge, wobei die beiden normalerweise in einem Volumenverh\u00e4ltnis von nahezu 1:1 koexistieren. Dieses Duplexgef\u00fcge wird durch die genaue Steuerung des Verh\u00e4ltnisses von Elementen wie Chrom (Cr), Nickel (Ni) und Molybd\u00e4n (Mo) erreicht: Chrom ist ein ferritbildendes Element und Nickel ist ein Austenitstabilisator. Die Ausgewogenheit der beiden sorgt daf\u00fcr, dass das Verh\u00e4ltnis der beiden Phasen ann\u00e4hernd 50:50 betr\u00e4gt. Durch die Zugabe von Stickstoff wird die Austenitphase weiter stabilisiert und gleichzeitig die Festigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit verbessert.<\/p>\n
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Unter dem Gesichtspunkt der Leistungsf\u00e4higkeit verleiht die Ferritphase dem Werkstoff eine hohe Festigkeit und Best\u00e4ndigkeit gegen Chlorid-Spannungsrisskorrosion, w\u00e4hrend die Austenitphase f\u00fcr Z\u00e4higkeit und S\u00e4urebest\u00e4ndigkeit sorgt. Dieser Synergieeffekt erm\u00f6glicht es dem nichtrostenden Duplexstahl, ein optimales Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und Z\u00e4higkeit zu erreichen. Gew\u00f6hnlicher austenitischer rostfreier Stahl (wie 304) neigt beispielsweise in chloridhaltigen Umgebungen zu Spannungsrisskorrosion, w\u00e4hrend ferritischer Stahl mit hohem Chromgehalt eher spr\u00f6de ist. Der nichtrostende Duplexstahl \u00fcberwindet die Nachteile beider Werkstofftypen. Testdaten zeigen, dass die Streckgrenze von rostfreiem Duplexstahl 400-550 MPa erreichen kann, was mehr als doppelt so hoch ist wie die von rostfreiem Stahl 304 (ca. 205 MPa), w\u00e4hrend die Dehnung bei 25%-40% bleibt, was deutlich h\u00f6her ist als bei hochfestem niedrig legiertem Stahl.<\/p>\n
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In Bezug auf die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit kann das Lochfra\u00df\u00e4quivalent (PREN) von nichtrostendem Duplexstahl nach folgender Formel berechnet werden:<\/p>\n
PREN= %Cr + 3,3 \u00d7%Mo + 16 \u00d7%N<\/p>\n
Take 2205 grade as an example, Cr 22%, Mo 3%, N 0.15%, its PREN value reaches 33-34, which is much higher than 304 stainless steel (PREN\u224818) and 316 stainless steel (PREN\u224824). More importantly, duplex stainless steel shows strong resistance to chloride stress corrosion cracking (SCC) – in a seawater environment containing chloride ions, ordinary austenitic stainless steel may crack within a few months, while duplex stainless steel can be used safely for decades.<\/p>\n
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Derzeit wird nichtrostender Duplexstahl haupts\u00e4chlich in vier Generationen unterteilt. Die Merkmale und typischen G\u00fcten der einzelnen Generationen sind wie folgt:<\/p>\n
Die erste Generation der repr\u00e4sentativen Sorte 2205 (S31803) enth\u00e4lt Cr 22%, Ni 5%, Mo 3% und N 0,15%. Die klassische Formel bietet ein ausgewogenes Verh\u00e4ltnis zwischen Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und Festigkeit und wird h\u00e4ufig in chemischen Anlagen und Meerwasserleitungen verwendet. Der Superduplexstahl der zweiten Generation 2507 (S32750) enth\u00e4lt Cr 25%, Ni 6%, Mo 3,5% und N 0,25%. Der PREN-Wert liegt bei \u226540, und die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit ist h\u00f6her. Es eignet sich f\u00fcr Offshore-Plattformen und LNG-Anlagen. Die dritte Generation 2507Cu f\u00fcgt dem Werkstoff 2507 Cu-Elemente hinzu, um die Spaltkorrosionsbest\u00e4ndigkeit zu verbessern. Sie ist f\u00fcr hochkonzentrierte Salzs\u00e4ure und die Papierindustrie geeignet. Die vierte Generation der wirtschaftlichen Sorte LDX 2101 enth\u00e4lt wenig Nickel (1,5%), viel Mangan (5,5%), Cr 21%, Mo 0,3% und einen PREN-Wert von 26-28. Es wird in Bau- und Umweltschutzausr\u00fcstungen verwendet.<\/p>\n
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Der springende Punkt ist, dass die erste und zweite Generation zu den Hauptanwendungssorten geh\u00f6ren. Die zweite Generation verbessert die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit durch Erh\u00f6hung des Chrom-, Molybd\u00e4n- und Stickstoffgehalts erheblich; die dritte Generation ist f\u00fcr bestimmte korrosive Umgebungen (z. B. hochkonzentrierte Salzs\u00e4ure) optimiert; die vierte Generation erm\u00f6glicht eine Kostenkontrolle durch Reduzierung des Nickelgehalts.<\/p>\n
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Die \u00d6l- und Gasindustrie ist der Hauptanwendungsbereich f\u00fcr nichtrostenden Duplexstahl. F\u00fcr das Verteilersystem von Tiefsee-\u00d6lf\u00f6rderplattformen wird nichtrostender Duplexstahl (z. B. 2507) verwendet, um der Meerwasserkorrosion (PREN\u226540) und dem hohen Druck (\u2265600 MPa) standzuhalten; f\u00fcr die Auskleidung von LNG-Lagertanks wird 2205 oder 2507 verwendet, wobei die Tieftemperaturz\u00e4higkeit (-50\u2103) und die Best\u00e4ndigkeit gegen Schwefelwasserstoff-Spannungskorrosion ber\u00fccksichtigt werden. In der chemischen Industrie und im Energiesektor werden f\u00fcr Nassentschwefelungsanlagen und K\u00fchlmittelleitungen f\u00fcr Kernkraftwerke 2205 oder 2507 verwendet, um der Korrosion durch Schwefels\u00e4ure und Phosphors\u00e4ure sowie der Sulfid-Spannungskorrosion bei hohen Temperaturen standzuhalten. Im Bauwesen und im Umweltschutz wird LDX 2101 f\u00fcr Br\u00fcckengel\u00e4nder und Kl\u00e4ranlagen verwendet, da es aufgrund seiner niedrigen Nickelkosten (1,5%) und seiner guten Best\u00e4ndigkeit gegen atmosph\u00e4rische Korrosion und Abwasserkorrosion die Wartungskosten senkt.<\/p>\n
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Bei der Werkstoffauswahl sollten die korrosive Umgebung (z. B. Meerwasser, S\u00e4ure, Chloridionenkonzentration), die mechanischen Eigenschaften (Druckbest\u00e4ndigkeit, Schlagfestigkeit), die Kosten (Nickelgehalt und Materialeinsatz) sowie die Verarbeitungs- und Schwei\u00dfanforderungen ber\u00fccksichtigt werden. So wird z. B. 2507 mit PREN \u2265 40 in Meerwasserumgebungen bevorzugt; in chemischen Anlagen muss je nach Konzentration des Mediums 2205 oder 2507 gew\u00e4hlt werden; und das kosteng\u00fcnstige LDX 2101 kann f\u00fcr Geb\u00e4udegel\u00e4nder verwendet werden. Typische Probleml\u00f6sungen sind: Steuerung der W\u00e4rmezufuhr beim Schwei\u00dfen zur Vermeidung von Verspr\u00f6dung (Verwendung von passendem Schwei\u00dfdraht und mehrlagigem Mehrlagenschwei\u00dfverfahren); Oberfl\u00e4chenbehandlung (Ra \u2264 0,8\u03bcm) und konstruktive Gestaltung (Vermeidung von L\u00fccken) zur Vermeidung von Lochfra\u00df.<\/p>\n
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Die Herstellung von nichtrostendem Duplexstahl beginnt mit dem Schmelzen. Die Rohstoffe werden in einem Elektrolichtbogenofen (EAF) geschmolzen und dann zur Entkohlung in einen Argon-Sauerstoff-Entkohlungsofen (AOD) \u00fcberf\u00fchrt, wobei der Kohlenstoffgehalt auf \u22640,03% (Superduplexstahl erfordert \u22640,02%) kontrolliert wird. Durch Vakuum-Sauerstoffentkohlung (VOD) werden Verunreinigungen weiter reduziert, und nach dem Stranggie\u00dfen in Brammen werden Warmwalzen (1050-1150\u2103) und Kaltwalzen durchgef\u00fchrt, und schlie\u00dflich wird ein Gl\u00fchen (1020-1100\u2103 Wasserabschrecken) durchgef\u00fchrt, um das Duplexgleichgewicht wiederherzustellen.<\/p>\n
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Daxun Alloy Co, Ltd.<\/strong> beliefert Kunden in aller Welt mit hochwertigem rostfreiem Duplexstahl, einschlie\u00dflich Blechen, Coils, Rohren und St\u00e4ben usw., die nach Standardverfahren und strengen Vorschriften hergestellt werden. Wenn Ihr Projekt es erfordert, kontaktieren Sie uns bitte sofort, um das beste Angebot zu erhalten.<\/em><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Duplex stainless steel is an engineering material with high strength, excellent corrosion resistance and economy. It is widely used in petrochemical, marine engineering, nuclear power, food processing and other fields. This blog will introduce the definition, characteristics, classification, application and material selection method of duplex stainless steel to help you […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"default","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-17069","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-blog"],"acf":[],"yoast_head":"\n