1. Prueble de aceros inoxidables dúplex
La idea de los aceros inoxidables dúplex se remonta a la década de 1920 y el primer elenco se hace en Avesta en Suecia en 1930. Sin embargo, es solo en los últimos 30 años que los aceros dúplex han comenzado a "despegar" de una manera significativa. Esto se debe principalmente a los avances en las técnicas de fabricación de acero, particularmente con respecto al control del contenido de nitrógeno.
Los aceros austeníticos estándar como 304, (1.4301) y los aceros ferríticos como 430, (1.4016) son relativamente fáciles de hacer y fabricar. Como sus nombres implican, consisten principalmente en una fase, austenita o ferrita. Aunque estos tipos están bien para una amplia gama de aplicaciones, existen algunas debilidades técnicas importantes en ambos tipos:
Austenítico - baja resistencia, (2 0 0 MPa 0.2% ps en condición recocida en solución), baja resistencia a la corrosión de estrés agrietado
Ferrítico: baja resistencia, (un poco más alta que austenítica, 25 0 MPA 0.2% PS), poca soldadura en secciones gruesas, mala tenacidad a baja temperatura
Además, el alto contenido de níquel de los tipos austeníticos conduce a la volatilidad de los precios que no es bienvenido para muchos usuarios finales.
La idea básica de dúplex es producir una composición química que conduzca a una mezcla aproximadamente igual de ferrita y austenita. Este equilibrio de fases proporciona lo siguiente:
Mayor resistencia: el rango de 0. 2% PS para las calificaciones dúplex actuales es de 400 a 550 MPa. Esto puede conducir a un espesor de sección reducido y, por lo tanto, a un peso reducido. Esta ventaja es particularmente significativa para aplicaciones como:
Recipientes a presión y tanques de almacenamiento
Aplicaciones estructurales, por ejemplo, puentes
Buena soldadura en secciones gruesas, no tan sencilla como austenítica, pero mucho mejor que los ferríticos.
Buena resistencia: mucho mejor que los ferríticos, particularmente a baja temperatura, generalmente hasta menos 50 grados. C, estiramiento a menos 80 grados. DO.
Resistencia al agrietamiento por corrosión del estrés: los aceros austeníticos estándar son particularmente propensos a este tipo de corrosión. El tipo de aplicaciones donde esta ventaja es importante incluye:
Tanques de agua caliente
Tanques de elaboración de cerveza
Planta de procesos
Estructuras de piscina
2. ¿Cómo se logra el balance de austenita\/ferrita?
Para comprender cómo funcionan los aceros dúplex, primero compare la composición de dos aceros familiares Austenitic 304, (1.4301) y Ferritic 430, (1.4016).
| Estructura | Calificación | En número | C | Si | Minnesota | P | S | N | CR | NI | Mes |
| Ferrítico | 430 | 1.4016 | 0.08 | 1.00 | 1.00 | 0.040 | 0.015 | – | 16.0/18.0 | – | – |
| Austenítico | 304 | 1.4301 | 0.07 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.015 | 0.11 | 17.5/19.5 | 8.0/10.5 | – |
Los elementos importantes en los aceros inoxidables se pueden clasificar en ferritises y austenitises. Cada elemento favorece una estructura u otra, como sigue:
Ferritisers - Cr (cromo), Si (silicio), Mo (molibdeno), W (tungsteno), Ti (titanio), NB (Niobium)
Austenitisers - C (carbono), Ni (níquel), MN (manganeso), N (nitrógeno), Cu (cobre)
El grado 430 tiene un predominio de ferritises, y también lo es de estructura ferrítica. Grado 304 se convierte en austenítico principalmente mediante el uso de aproximadamente 8% de níquel. Para llegar a una estructura dúplex con aproximadamente el 50% de cada fase, debe haber un equilibrio entre los Austenitises y los ferritisers. Esto explica por qué el contenido de níquel de los aceros dúplex es generalmente más bajo que para la austenítica.
Aquí hay algunas composiciones típicas de aceros inoxidables dúplex:
| Calificación | En no\/uns | Tipo | Aprox. Composición | ||||||
| CR | NI | Mes | N | Minnesota | W | Cu | |||
| 2101 LDX | 1.4162/S32101 | Inclinarse | 21.5 | 1.5 | 0.3 | 0.22 | 5 | – | – |
| DX2202 | 1.4062/S32202 | Inclinarse | 23 | 2.5 | 0.3 | 0.2 | 1.5 | – | – |
| RDN 903 | 1.4482/S32001 | Inclinarse | 20 | 1.8 | 0.2 | 0.11 | 4.2 | – | – |
| 2304 | 1.4362/S32304 | Inclinarse | 23 | 4.8 | 0.3 | 0.10 | – | – | – |
| 2205 | 1.4462/S31803/S32205 | Estándar | 22 | 5.7 | 3.1 | 0.17 | – | – | – |
| 2507 | 1.4410/S32750 | Súper | 25 | 7 | 4 | 0.27 | – | – | – |
| Zerón 100 | 1.4501/S32760 | Súper | 25 | 7 | 3.2 | 0.25 | – | 0.7 | 0.7 |
| Ferrinox 255/ Urano 2507cu |
1.4507/S32520/S32550 | Súper | 25 | 6.5 | 3.5 | 0.25 | – | – | 1.5 |
En algunos de los grados recientemente desarrollados, el nitrógeno y el manganeso se usan juntos para llevar el contenido de níquel a niveles muy bajos. Esto tiene un efecto beneficioso en la estabilidad de los precios.
En la actualidad, todavía estamos en la fase de desarrollo de los aceros dúplex. Por lo tanto, cada molino está promoviendo su propia marca en particular. En general, se acuerda que hay demasiados grados. Sin embargo, es probable que esto continúe hasta que surjan los "ganadores".
3. Cracking de corrosión de estrés (SCC)
SCC es una forma de corrosión que ocurre con una combinación particular de factores:
Estrés por tracción
Ambiente corrosivo
Temperatura suficientemente alta. Normalmente 50 grados. C, pero puede ocurrir a temperaturas más bajas de alrededor de 25 grados. C en entornos específicos, especialmente piscinas.
Desafortunadamente, los aceros austeníticos estándar como 304, (1.4301) y 316, (1.4401), son los más susceptibles a SCC. Los siguientes materiales son mucho menos propensos a SCC:
Aceros inoxidables ferríticos
Aceros inoxidables dúplex
Aceros inoxidables austeníticos altos de níquel
La resistencia a SCC hace que los aceros dúplex sean materiales adecuados para muchos procesos que funcionan a temperaturas más altas, especialmente:
Calderas de agua caliente
Tanques de elaboración de cerveza
Desalinización
