مقایسه فولاد ضد زنگ دوبلکس با فولاد زنگ نزن آستنیتی و فریتی
Dec 12, 2022
فولاد ضد زنگ به اصطلاح دوبلکس دارای یک فاز نیمه فریت و نیم فاز آستنیت در ساختار کوئنچ جامد خود است. به طور کلی، حداقل محتوای فاز ممکن است به 30 درصد برسد.
با توجه به ویژگی های ساختار دو فاز، DSS دارای مزایای هر دو فولاد ضد زنگ فریتی و فولاد زنگ نزن آستنیتی با کنترل صحیح ترکیب شیمیایی و فرآیند عملیات حرارتی است.
در مقایسه با فولاد ضد زنگ آستنیتی، فولاد ضد زنگ دوبلکس دارای مزایای زیر است:
(1) استحکام تسلیم بیش از دو برابر فولاد زنگ نزن آستنیتی معمولی است و دارای چقرمگی پلاستیکی کافی برای شکل دهی است. ضخامت دیواره مخازن یا مخازن تحت فشار ساخته شده از فولاد ضد زنگ دوبلکس 30-50 درصد کمتر از آستنیت معمولی است که به کاهش هزینه ها کمک می کند. حتی فولاد ضد زنگ دوبلکس با کمترین محتوای آلیاژی نسبت به فولاد زنگ نزن آستنیتی مقاومت بالاتری در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش دارد، به ویژه در محیط حاوی یون های کلرید. خوردگی تنشی یک مشکل برجسته است که حل آن از فولاد زنگ نزن آستنیتی معمولی دشوار است.
(3) فولاد ضد زنگ دوبلکس 2205، که به طور گسترده در بسیاری از رسانه ها استفاده می شود، مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به فولاد زنگ نزن آستنیتی معمولی 316L دارد، در حالی که فولاد ضد زنگ فوق دوبلکس دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی است. در برخی رسانه ها، مانند اسید استیک و اسید فرمیک، حتی می تواند جایگزین فولاد زنگ نزن آستنیتی با آلیاژ بالا یا حتی آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی شود.
(4) مقاومت در برابر خوردگی موضعی خوبی دارد. در مقایسه با فولاد زنگ نزن آستنیتی با محتوای آلیاژی یکسان، مقاومت در برابر سایش آن در برابر خوردگی و عملکرد خوردگی خستگی بهتر از فولاد زنگ نزن آستنیتی است.
(5) ضریب انبساط خطی کمتر از فولاد زنگ نزن آستنیتی و نزدیک به فولاد کربنی است. برای اتصال با فولاد کربنی مناسب است و از اهمیت مهندسی مهمی مانند تولید صفحات یا آسترهای کامپوزیتی برخوردار است.
(6) بدون توجه به شرایط بار دینامیک یا استاتیک، ظرفیت جذب انرژی بالاتری نسبت به فولاد زنگ نزن آستنیتی دارد که دارای مزایای آشکار و ارزش کاربردی عملی برای اعضای سازه برای مقابله با حوادث ناگهانی مانند برخورد و انفجار است.
در مقایسه با فولاد زنگ نزن آستنیتی، معایب فولاد ضد زنگ دوبلکس به شرح زیر است:
(1) جهانی بودن و تطبیق پذیری کاربرد به خوبی فولاد ضد زنگ آستنیتی نیست، به عنوان مثال، دمای سرویس باید زیر 250 درجه کنترل شود.
(2) انعطاف پذیری و چقرمگی آن کمتر از فولاد زنگ نزن آستنیتی است و فرآیندهای سرد و گرم و شکل پذیری آن از فولاد زنگ نزن آستنیتی پایین تر است.
(3) با توجه به وجود منطقه شکننده دمای متوسط، لازم است سیستم فرآیند عملیات حرارتی و جوشکاری را به شدت کنترل کنید تا از ظهور فازهای مضر و آسیب رساندن به عملکرد جلوگیری شود.
در مقایسه با فولاد ضد زنگ فریتی، فولاد ضد زنگ دوبلکس دارای مزایای زیر است:
(1) خواص مکانیکی جامع بهتر از فولاد ضد زنگ فریتی است، به ویژه انعطاف پذیری و چقرمگی، که به اندازه فولاد ضد زنگ فریتی به شکنندگی حساس نیستند.
(2) علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی تنش، سایر خواص مقاومت در برابر خوردگی موضعی بهتر از فولاد ضد زنگ فریتی است.
(3) خاصیت پردازش سرد و خاصیت شکل دهی سرد بسیار برتر از فولاد ضد زنگ فریتی است.
(4) عملکرد جوش نیز بسیار بهتر از فولاد ضد زنگ فریتی است. به طور کلی، قبل از جوشکاری نیازی به پیش گرم کردن نیست و پس از جوشکاری نیازی به عملیات حرارتی نیست.
(5) دامنه کاربرد گسترده تر از فولاد ضد زنگ فریتی است.
در مقایسه با فولاد ضد زنگ فریتی، معایب فولاد ضد زنگ دوبلکس به شرح زیر است:
محتوای عناصر آلیاژی بالا و قیمت نسبتاً بالا است. به طور کلی، فریت حاوی نیکل نیست.
به طور خلاصه، ما می توانیم به طور کلی تصویر کلی از عملکرد سرویس و عملکرد فرآیند DSS را ببینیم. با مقاومت مکانیکی و خوردگی برتر خود، مورد توجه کاربران قرار گرفته و به یک ماده مهندسی عالی مقاوم در برابر خوردگی تبدیل شده است که باعث صرفه جویی در وزن و سرمایه گذاری می شود.
