Visió general de l'acer inoxidable dúplex
L'acer inoxidable súper dúplex es diferencia dels graus dúplex estàndard per les seves propietats resistents a la corrosió significativament millorades. És un material altament aliat amb concentracions elevades d'elements anticorrosius com el crom (Cr) i el molibdè (Mo). El grau primari d'acer inoxidable súper dúplex, S32750, inclou fins a un 28,0% de crom, un 3,5% de molibdè i un 8,0% de níquel (Ni). Aquests components confereixen una resistència excepcional als agents corrosius, inclosos els àcids, els clorurs i les solucions càustiques.
En general, els acers inoxidables súper dúplex es basen en els avantatges establerts dels graus dúplex amb una estabilitat química millorada. Això el converteix en un grau ideal per a la fabricació de components crítics en el sector petroquímic, com ara intercanviadors de calor, calderes i equips de recipients a pressió.
Propietats mecàniques de l'acer inoxidable dúplex
Graus | ASTM A789 Grau S32520 Tractat tèrmic | ASTM A790 Grau S31803 Tractat tèrmic | ASTM A790 Grau S32304 Tractat tèrmic | ASTM A815 Grau S32550 Tractat tèrmic | ASTM A815 Grau S32205 Tractat tèrmic |
Mòdul elàstic | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa |
Elongació | 25% | 25% | 25% | 15% | 20% |
Resistència a la tracció | 770 MPa | 620 MPa | 600 MPa | 800 MPa | 655 MPa |
Duresa Brinell | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Límit de rendiment | 550 MPa | 450 MPa | 400 MPa | 550 MPa | 450 MPa |
Coeficient de dilatació tèrmica | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
Capacitat calorífica específica | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) |
Conductivitat tèrmica | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) |
Classificació de l'acer inoxidable dúplex
l El primer tipus és de baix aliatge, amb el grau representatiu de UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N). L'acer no conté molibdè i el valor PREN és de 24-25. Es pot utilitzar en lloc d'AISI304 o 316 en resistència a la corrosió per estrès.
l El segon tipus pertany al tipus d'aliatge mitjà, la marca representativa és UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), el valor PREN és de 32-33 i la seva resistència a la corrosió està entre AISI 316L i 6% Mo + N austenític acer inoxidable.
l El tercer tipus és d'alt aliatge, que generalment conté un 25% de Cr, molibdè i nitrogen, i alguns també contenen coure i tungstè. El grau estàndard UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0,2N), el valor PREN és de 38-39, i la resistència a la corrosió d'aquest tipus d'acer és superior a la de l'acer inoxidable dúplex Cr del 22%.
l El quart tipus és d'acer inoxidable súper dúplex, que conté alt molibdè i nitrogen. El grau estàndard és UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), i alguns també contenen tungstè i coure. El valor PREN és superior a 40, que es pot aplicar a condicions mitjanes dures. Té una bona resistència a la corrosió i propietats mecàniques completes, que poden ser comparables amb l'acer inoxidable súper austenític.
Beneficis de l'acer inoxidable dúplex
Com s'ha dit anteriorment, Duplex normalment funciona millor que els tipus d'acer individuals que es troben a la seva microestructura. Millor dit, la combinació de característiques positives procedents dels elements d'austenita i ferrita proporciona una millor solució global per a un gran nombre de situacions de producció diferents.
l Propietats anticorrosives: l'efecte del molibdè, el crom i el nitrogen sobre la resistència a la corrosió dels aliatges Duplex és immens. Diversos aliatges Duplex poden igualar i superar el rendiment anticorrosiu dels graus austenítics populars, inclosos els 304 i 316. Són especialment efectius contra la corrosió per esquerdes i picades.
l Cracking per corrosió per tensió: SSC es produeix com a conseqüència de diversos factors atmosfèrics, la temperatura i la humitat són els més evidents. La tensió de tracció només s'afegeix al problema. Els graus austenítics normals són molt susceptibles a les esquerdes per corrosió per tensió; l'acer inoxidable dúplex no ho és.
l Tenacitat: el dúplex és més resistent que els acers ferrítics, fins i tot a temperatures més baixes, mentre que en realitat no coincideix amb el rendiment dels graus austenítics en aquest aspecte.
l Resistència: els aliatges dúplex poden ser fins a 2 vegades més resistents que les estructures austenítiques i ferrítiques. Una major resistència significa que el metall es manté ferm fins i tot amb un gruix reduït, cosa que és especialment important per reduir els nivells de pes.