Keluli Tahan Karat Dupleks(DSS) merujuk kepada keluli tahan karat dengan ferit dan austenit masing-masing menyumbang kira-kira 50%. Secara amnya, kandungan fasa yang lebih kecil perlu sekurang-kurangnya 30%. Dalam kes kandungan C rendah, kandungan Cr ialah 18%~28% dan kandungan Ni ialah 3%~10%. Sesetengah keluli juga mengandungi unsur mengaloi seperti Mo, Cu, Nb, Ti, dan N.
Keluli tahan karat dupleksmenggabungkan kelebihan austenit dan ferit dan meminimumkan kelemahan kedua-dua fasa. Komposisi keluli tahan karat dupleks dengan prestasi terbaik ialah kandungan ferit adalah antara 60% dan 40%, dan kandungan austenit adalah antara 40% dan 60%. Pengurangan yang ketara dalam mana-mana komponen akan menyebabkan prestasi keluli dupleks merosot. melemahkan.
Rintangan kakisan keluli tahan karat dupleks
Keluli tahan karat dupleks mempamerkan rintangan kakisan yang tinggi dalam kebanyakan persekitaran di mana keluli tahan karat austenit standard digunakan. Kandungan kromium, molibdenum dan nitrogen yang agak tinggi memberikan mereka rintangan yang baik terhadap pitting dan kakisan klorida. Prestasi kakisan celah, struktur dwi fasa adalah kelebihan dalam persekitaran di mana keretakan kakisan tegasan klorida mungkin berlaku.
Jika struktur mikro keluli tahan karat dupleks mengandungi sekurang-kurangnya 30% ferit, ketahanannya terhadap retakan kakisan tegasan klorida adalah lebih baik daripada keluli tahan karat austenit 304 atau 316.
Keluli tahan karat dupleks biasanya dibezakan berdasarkan nilai PREN nombor bersamaan rintangan pitting. Nombor bersamaan rintangan kakisan pitting menggambarkan rintangan keluli tahan karat kepada kakisan setempat dalam persekitaran yang mengandungi klorin.
Peranan unsur mengaloi dalam keluli tahan karat dupleks
Kromium
Kandungan kromium dalam keluli mestilah tidak kurang daripada 10.5% untuk membentuk filem pempasifan yang mengandungi kromium yang stabil untuk melindungi keluli daripada kakisan atmosfera. Rintangan kakisan keluli tahan karat meningkat dengan peningkatan kandungan kromium. Kromium ialah unsur pembentuk ferit. Menambah kromium pada keluli boleh menggalakkan pembentukan ferit dengan struktur padu berpusatkan badan. Apabila kandungan kromium dalam keluli lebih tinggi, lebih banyak nikel perlu ditambah untuk membentuk struktur austenit atau dwi-fasa (ferrite-austenit). Jumlah kromium yang lebih tinggi juga boleh menggalakkan pembentukan fasa antara logam. Keluli tahan karat austenit mempunyai kandungan kromium sekurang-kurangnya 16% dan keluli tahan karat dupleks mempunyai kandungan kromium sekurang-kurangnya 20%. Kromium juga boleh meningkatkan rintangan pengoksidaan keluli pada suhu tinggi. Peranan kromium ini sangat penting. Ia menjejaskan pembentukan dan penyingkiran skala oksida atau warna temper selepas rawatan haba atau kimpalan. Penjerukan dan penyingkiran warna marah daripada keluli tahan karat dupleks adalah lebih sukar daripada daripada keluli tahan karat austenit.
Molibdenum
Molibdenum boleh meningkatkan ketahanan keluli tahan karat terhadap kakisan pitting dan celah. Apabila kandungan kromium dalam keluli tahan karat adalah sekurang-kurangnya 18%, molibdenum adalah tiga kali lebih tahan terhadap kakisan pitting dan celah daripada kromium dalam persekitaran ion klorida. Molibdenum ialah unsur pembentuk ferit dan juga meningkatkan kecenderungan keluli tahan karat untuk membentuk fasa antara logam. Oleh itu, keluli tahan karat austenit biasanya mempunyai kandungan molibdenum kurang daripada kira-kira 7.5% dan keluli tahan karat dupleks mempunyai kandungan molibdenum kurang daripada 4%.
Nitrogen
Nitrogen meningkatkan ketahanan keluli tahan karat austenit dan dupleks terhadap kakisan pitting dan celah. Ia juga boleh meningkatkan kekuatan keluli dengan ketara. Malah ia adalah elemen pengukuhan penyelesaian pepejal yang paling berkesan dan elemen pengaloian kos rendah. Penambahbaikan dalam keliatan keluli tahan karat dupleks yang mengandungi nitrogen adalah disebabkan kandungan austenit yang lebih tinggi dan kurang fasa antara logam. Nitrogen tidak menghalang pemendakan fasa antara logam, tetapi ia boleh melambatkan pembentukan fasa antara logam, membolehkan masa yang mencukupi untuk pemprosesan dan pembuatan keluli tahan karat dupleks. Nitrogen ditambah kepada keluli tahan karat austenit dan dupleks yang sangat tahan karat dengan kandungan kromium dan molibdenum yang tinggi untuk mengatasi kecenderungannya membentuk fasa sigma.
Keluli tahan karat dupleks biasanya mempunyai penambahan nitrogen dan kandungan nikel diselaraskan untuk mencapai keseimbangan fasa yang betul. Struktur dwi-fasa boleh diperolehi dengan mengimbangi unsur-unsur pembentuk ferit kromium dan molibdenum dengan unsur-unsur pembentuk austenit nikel dan nitrogen.
nikel
Nikel ialah unsur yang menstabilkan austenit. Nikel menggalakkan transformasi struktur kristal keluli tahan karat daripada struktur padu berpusat badan (ferrite) kepada struktur padu berpusat muka (austenit). Keluli tahan karat feritik mengandungi sedikit atau tiada nikel, keluli tahan karat dupleks mengandungi nikel rendah hingga sederhana, seperti 1.5% hingga 7%, dan keluli tahan karat austenit siri 300 mengandungi sekurang-kurangnya 6% nikel. Penambahan nikel melambatkan pembentukan fasa antara logam berbahaya dalam keluli tahan karat austenit, tetapi kesan melambatkan nikel dalam keluli tahan karat dupleks jauh kurang berkesan daripada nitrogen. Struktur padu berpusat muka memberikan keluli tahan karat austenit keliatan yang sangat baik. Hampir separuh daripada keluli tahan karat dupleks adalah austenit, jadi keliatan keluli tahan karat dupleks adalah jauh lebih tinggi daripada keluli tahan karat ferit.
Kawasan aplikasi keluli tahan karat dupleks
Keluli tahan karat dupleks ialah bahan serba boleh dalam persekitaran yang sangat menghakis dan sebagai bahan kejuruteraan untuk struktur keluli tahan karat.
Kegunaannya termasuk:
Industri kertas
Industri kimia dan petrokimia
Hidrometalurgi
Asid organik dan media kaustik
peralatan kawalan pencemaran
Tangki simpanan bahan kimia
Aplikasi luar pesisir dan pantai
Lekapan paip kilang bir
