Dubleks paslanmaz çelik, yüksek mukavemetli, mükemmel korozyon direncine ve ekonomiye sahip bir mühendislik malzemesidir. Petrokimya, deniz mühendisliği, nükleer enerji, gıda işleme ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu blog, uygun paslanmaz çelik kalitesini daha iyi seçmenize yardımcı olmak için dubleks paslanmaz çeliğin tanımını, özelliklerini, sınıflandırmasını, uygulamasını ve malzeme seçim yöntemini tanıtacaktır.
Dubleks paslanmaz çeliğin temel özellikleri
Dubleks paslanmaz çeliğin dikkate değer özelliği, mikro yapıda ferrit (α-Fe) ve östenit (γ-Fe) olmak üzere iki kristal yapının bir arada bulunmasıdır ve bu ikisi genellikle 1:1'e yakın bir hacim oranında bir arada bulunur. Bu dubleks yapı, krom (Cr), nikel (Ni) ve molibden (Mo) gibi elementlerin oranının hassas bir şekilde kontrol edilmesiyle elde edilir: krom ferrit oluşturan bir elementtir ve nikel östenit dengeleyicidir. İkisinin dengesi, iki fazın oranının 50:50'ye yakın olmasını sağlar. Azot ilavesi östenit fazını daha da stabilize ederken, mukavemeti ve korozyon direncini artırır.
Performans açısından bakıldığında, ferrit fazı malzemeye yüksek mukavemet ve klorür stres korozyon çatlamasına karşı direnç verirken, östenit fazı tokluk ve asit direnci sağlar. Bu sinerjik etki, dubleks paslanmaz çeliğin mukavemet, korozyon direnci ve tokluk arasında en iyi dengeyi elde etmesini sağlar. Örneğin, sıradan östenitik paslanmaz çelik (304 gibi) klorür iyonu ortamlarında gerilme korozyonu çatlamasına yatkınken, yüksek kromlu ferritik çelik daha kırılgandır. Dubleks paslanmaz çelik, her iki malzeme türünün de eksikliklerinin üstesinden gelir. Test verileri, dubleks paslanmaz çeliğin akma dayanımının 400-550 MPa'ya ulaşabildiğini, bunun da 304 paslanmaz çeliğin (yaklaşık 205 MPa) iki katından fazla olduğunu, uzamanın ise 25%-40%'de kaldığını, bunun da yüksek dayanımlı düşük alaşımlı çelikten önemli ölçüde daha yüksek olduğunu göstermektedir.
Korozyon direnci açısından, dubleks paslanmaz çeliğin çukurlaşma direnci eşdeğeri (PREN) formülle hesaplanabilir:
PREN= %Cr + 3,3 ×%Mo + 16 ×%N
Örnek olarak 2205 kalitesini ele alırsak, Cr 22%, Mo 3%, N 0.15%, PREN değeri 33-34'e ulaşır, bu da 304 paslanmaz çelik (PREN≈18) ve 316 paslanmaz çelikten (PREN≈24) çok daha yüksektir. Daha da önemlisi, dubleks paslanmaz çelik klorür stres korozyon çatlamasına (SCC) karşı güçlü direnç gösterir - klorür iyonları içeren bir deniz suyu ortamında, sıradan östenitik paslanmaz çelik birkaç ay içinde çatlayabilirken, dubleks paslanmaz çelik onlarca yıl güvenle kullanılabilir.
Dubleks paslanmaz çeliğin sınıflandırılması ve tipik kaliteleri
Şu anda, dubleks paslanmaz çelik esas olarak dört nesle ayrılmıştır. Her neslin özellikleri ve tipik kaliteleri aşağıdaki gibidir:
Birinci nesil temsili kalite 2205 (S31803) Cr 22%, Ni 5%, Mo 3% ve N 0.15% içerir. Klasik formül korozyon direnci ve mukavemeti dengeler ve kimyasal ekipmanlarda ve deniz suyu boru hatlarında yaygın olarak kullanılır. İkinci nesil süper dubleks çelik 2507 (S32750) Cr 25%, Ni 6%, Mo 3.5% ve N 0.25% içerir. PREN değeri ≥40'tır ve korozyon direnci daha güçlüdür. Açık deniz platformları ve LNG ekipmanları için uygundur. Üçüncü nesil 2507Cu, çatlak korozyon direncini artırmak için 2507'ye Cu elementleri ekler. Yüksek konsantrasyonlu hidroklorik asit ve kağıt yapımı endüstrileri için uygundur. Dördüncü nesil ekonomik sınıf LDX 2101 düşük nikel (1,5%), yüksek manganez (5,5%), Cr 21%, Mo 0,3% ve 26-28 PREN değeri içerir. İnşaat ve çevre koruma ekipmanlarında kullanılır.
Kilit nokta şudur: birinci ve ikinci nesiller ana akım uygulama kaliteleridir. İkinci nesil krom, molibden ve nitrojen içeriğini artırarak korozyon direncini önemli ölçüde geliştirir; üçüncü nesil belirli korozif ortamlar (yüksek konsantrasyonlu hidroklorik asit gibi) için optimize edilmiştir; dördüncü nesil nikel içeriğini azaltarak maliyet kontrolü sağlar.
Dubleks paslanmaz çelik uygulama ve malzeme seçimi
Petrol ve gaz endüstrisi, dubleks paslanmaz çeliğin ana uygulama alanıdır. Derin deniz petrol üretim platformu manifold sistemi, deniz suyu korozyonuna (PREN≥40) ve yüksek basınca (≥600 MPa) dayanmak için dubleks paslanmaz çelik (2507 gibi) kullanır; LNG depolama tankının kaplaması, düşük sıcaklık tokluğu (-50 ℃) ve hidrojen sülfür stres korozyonuna karşı direnç dikkate alınarak 2205 veya 2507 kullanır. Kimya ve enerji alanlarında, ıslak kükürt giderme cihazları ve nükleer enerji soğutucu boru hatları, sülfürik asit, fosforik asit orta korozyonu ve yüksek sıcaklık sülfür stres korozyonuna karşı 2205 veya 2507 kullanır. İnşaat ve çevre koruma alanlarında, LDX 2101 köprü korkulukları ve kanalizasyon arıtma ekipmanları için kullanılır, düşük nikel maliyeti (1.5%) ve atmosferik / kanalizasyon korozyonuna karşı iyi direnci ile bakım maliyetlerini azaltır.
Malzeme seçimi korozif ortam (deniz suyu, asit, klorür iyonu konsantrasyonu gibi), mekanik özellikler (basınç taşıma, darbe direnci), maliyet (nikel içeriği ve malzeme kullanımı) ve işleme ve kaynak gereksinimlerine odaklanmalıdır. Örneğin, deniz suyu ortamında PREN ≥ 40 olan 2507 tercih edilir; kimyasal ekipmanın ortam konsantrasyonuna göre 2205 veya 2507 seçmesi gerekir; ve ekonomik LDX 2101 bina korkulukları için kullanılabilir. Tipik sorun çözümleri şunları içerir: gevrekleşmeyi önlemek için kaynak sırasında ısı girişini kontrol etmek (uygun kaynak teli ve çok katmanlı çok pasolu kaynak işlemi kullanarak); çukurlaşmayı önlemek için yüzey işlemi (Ra ≤ 0.8μm) ve yapısal tasarım (boşluklardan kaçınmak).
Üretim süreci ve kalite noktaları
Dubleks paslanmaz çelik üretimi ergitme ile başlar. Hammaddeler bir elektrik ark ocağında (EAF) eritilir ve daha sonra dekarbürizasyon için bir argon oksijen dekarbürizasyon (AOD) fırınına aktarılır ve karbon içeriği ≤0.03%'de kontrol edilir (süper dubleks çelik ≤0.02% gerektirir). Vakum oksijen dekarbürizasyonu (VOD) safsızlıkları daha da azaltır ve levhalar halinde sürekli dökümden sonra, sıcak haddeleme (1050-1150 ℃) ve soğuk haddeleme gerçekleştirilir ve son olarak dubleks dengesini sağlamak için tavlama (1020-1100 ℃ su verme) yapılır.
_______________________________________________________________________________________
Daxun Alaşım Co, Ltd. standart üretim süreçleri ve katı düzenlemelerle dünyanın dört bir yanındaki müşterilere plakalar, rulolar, borular ve çubuklar vb. dahil olmak üzere yüksek kaliteli dubleks paslanmaz çelik sağlar. Projeniz bunu gerektiriyorsa, en iyi teklifi almak için lütfen hemen bizimle iletişime geçin.
