¿Qué es el acero dúplex 2205?

El acero inoxidable dúplex (DSS) se refiere a aproximadamente 50% de ferrita y austenita, y generalmente requiere menos de 30% de acero inoxidable. En el caso de bajo contenido de carbono, el contenido de Cr está entre 18% y 28%, y el contenido de Ni está entre 3% y 10%. Algunos aceros también contienen elementos de aleación como Mo, Cu, Nb, Ti y N. El acero inoxidable dúplex tiene un buen rendimiento de soldadura.

En comparación con el acero inoxidable ferrítico y el acero inoxidable austenítico, no es como la zona afectada por el calor de soldadura del acero inoxidable ferrítico, y la tenacidad plástica se reduce en gran medida debido al severo engrosamiento del grano. A diferencia de los aceros inoxidables austeníticos, son sensibles a las fisuras en caliente de la soldadura.

Debido a sus ventajas especiales, el acero inoxidable dúplex se usa ampliamente en equipos petroquímicos, equipos de tratamiento de agua de mar y aguas residuales, oleoductos y gasoductos, maquinaria de fabricación de papel y otros campos industriales. Por ejemplo: tubería de acero inoxidable dúplex.

En los últimos años, también se ha estudiado en el campo de las estructuras portantes de puentes. Perspectivas de desarrollo. La temperatura de uso continuo de la fase de acero inoxidable varía de -50 a 250 ° C, el límite inferior depende de la temperatura de transición frágil del acero, el límite superior está limitado por la fragilidad de 475 ° C y la temperatura límite superior no puede exceder los 300 ° C.

Fuerza de producción

El límite elástico del acero dúplex 2205 es el doble que el del acero inoxidable austenítico. Esta característica permite a los diseñadores reducir el peso al diseñar productos, lo que hace que esta aleación sea más rentable que el 316,317L. Esta aleación es especialmente adecuada para su uso en el rango de temperatura de -50 ° F / + 600 ° F.

Las aleaciones que se encuentran fuera de este rango de temperatura también se pueden considerar para esta aleación, pero con algunas limitaciones, especialmente cuando se aplican a estructuras soldadas. Debido a las características especiales de rendimiento del acero dúplex 2205, tiene una amplia gama de aplicaciones y es, con mucho, el grado más utilizado en acero dúplex.

Resistencia a la corrosión

Corrosión general: El mayor contenido de cromo y molibdeno de SAF 2507 hace que tenga una fuerte resistencia a la corrosión orgánica a ácidos orgánicos como ácido fórmico, ácido acético, etc. SAF2507 aleaciones para ácidos inorgánicos, especialmente aquellos que contienen cloro El ácido inorgánico del compuesto también tiene una fuerte resistencia a la corrosión. Comparado con 904L, SAF2507 tiene una mayor resistencia a la corrosión por ácido sulfúrico diluido mezclado con iones cloruro. 904L es una aleación austenítica, que se utiliza especialmente para la anti-pureza. Corrosión por ácido sulfúrico. El tratamiento de alivio de tensión de 650-800 ° C comúnmente usado en acero inoxidable austenítico no se puede usar, y generalmente se usa el recocido en solución.

Corte y conformado

El acero dúplex 2205 se puede cortar y conformar en frío. Sin embargo, debido a la alta resistencia y dureza del 2205 DDS en sí, requiere más conformado en frío que el acero austenítico, y debido a su alta resistencia, es necesario considerar completamente el factor de rebote. El metal de soldadura depositado por el alambre de relleno y otros métodos de soldadura (GTAW, GMAW, SAW) tiene una composición química similar al alambre de soldadura, el material de soldadura correspondiente del acero inoxidable dúplex y el gas protector trasero para la protección interna del gas de un solo lado. tubo soldado.

El DDS se puede utilizar en argón puro industrial o argón de alta pureza (99.99%). En todos los casos, el gas debe estar seco (PrEN439: todos los gases excepto CO2, no más de 40ppm punto de rocío hasta -50 ° C, CO2 agua máximo no más de 200ppm, punto de rocío hasta -35 ° C), debido a las diversas Medidas para evitar que la humedad entre en el gas protector. El procesamiento en caliente de acero inoxidable dúplex con alto contenido de cromo (25% Cr) es un poco más difícil que el acero inoxidable austenítico y puede producir productos como placas, tubos y alambres.

Recocido

El acero dúplex 2205 debe recocerse a una temperatura mínima de 1900 ° F y luego enfriarse rápidamente para enfriarlo con agua. Este tratamiento se aplica al recocido en solución sólida y al alivio de tensiones. El tratamiento para aliviar el estrés, como a temperaturas inferiores a 1900 ° F, tiende a provocar la precipitación de fases metálicas o no metálicas nocivas. La bomba y válvula de acero inoxidable dúplex, debido a las características de la estructura bifásica, tienen buena resistencia a la corrosión y a la fatiga, y son muy adecuadas para la fabricación de equipos clave para la producción de urea. La elección del material de la bomba de metilamonio depende de la ruta de producción de urea. En la actualidad, muchas grandes plantas de fertilizantes domésticas utilizan el proceso de producción de extracción de gas y la temperatura del cuerpo de la bomba es de aproximadamente 75 ° C. Las plantas de fertilizantes pequeñas y medianas adoptan generalmente el proceso de producción de ciclo completo. La temperatura es de aproximadamente 95 ° C y es factible utilizar acero 316L (grado urea) para las dos rutas anteriores. El uso de enfriamiento de dos etapas puede mejorar el rendimiento del acero de doble fase, es decir, desde la temperatura de calentamiento de la zona crítica hasta una cierta temperatura, y luego se enfría rápidamente.

Desalinización

La desalinización del mar ha sido sometida a las pruebas más rigurosas debido a su alto contenido de cloruro y su entorno de proceso corrosivo a alta temperatura. La historia de la desalinización de agua de mar es básicamente una historia de desarrollo de materiales, ya que los clientes de la industria de la desalinización deben lograr un equilibrio entre cumplir con los requisitos de resistencia a la corrosión y controlar la inversión a un rango asequible. La cuarta categoría es el tipo de acero inoxidable súper dúplex, que contiene alto contenido de molibdeno y nitrógeno, grado estándar UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), y algunos también contienen tungsteno y cobre, el valor PREN es superior a 40, se puede aplicar a duro La condición media tiene buena resistencia a la corrosión y un rendimiento mecánico integral, que es comparable al acero inoxidable súper austenítico. Se utiliza en intercambiadores de calor y duchas frías y en equipos como refinación, fertilizantes, papel, petróleo, productos químicos y otros ácidos nítricos concentrados de alta temperatura resistentes al agua de mar. Buena soldabilidad, baja tendencia al agrietamiento térmico, generalmente sin precalentamiento antes de soldar, sin tratamiento térmico después de soldar y se puede soldar con acero inoxidable austenítico 18-8 o acero al carbono.

Fuerza

La ventaja de utilizar acero inoxidable dúplex es su alta resistencia (el doble del tamaño de los aceros austeníticos convencionales) combinada con una alta resistencia a la corrosión. Por lo tanto, los evaporadores de acero inoxidable dúplex se pueden fabricar a partir de láminas de acero más delgadas con menos material y soldaduras requeridas. Más beneficios incluyen facilidad de manejo y menor impacto en el medio ambiente. 3. Agrietamiento por corrosión bajo tensión: La compleja estructura de SAF 2507 le confiere una fuerte resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Debido a su alto contenido de aleación, SAF 2507 tiene mejor resistencia a la corrosión y fuerza que 2205. Las grietas son casi inevitables en la construcción, lo que hace que el acero inoxidable sea más susceptible a la corrosión en ambientes de cloruro. SAF 2507 es muy fuerte. Resistencia a la corrosión. SAF 2507 tiene una curva isocrática de 0,1 mm / año en ácido sulfúrico que contiene 2000 ppm de iones cloruro; una curva isocrática de 0,1 mm / año en ácido clorhídrico. El acero inoxidable dúplex tiene austenita + ferrita La estructura de dos fases, y el contenido de las dos fases es básicamente el mismo, por lo que tiene las características del acero inoxidable austenítico y del acero inoxidable ferrítico.

Hito

Avance en el concepto de acero inoxidable dúplex En 2003, el acero inoxidable dúplex 2205 se utilizó para fabricar evaporadores sólidos de acero dúplex instalados en los equipos Melittah MSF y Zuara MED de Libia. En 2004, se pusieron en producción equipos con una capacidad diaria de 4 millones de galones (MIGD). El acero dúplex 2205 es un acero inoxidable dúplex compuesto por 21% de cromo, 2,5% de molibdeno y 4,5% de aleación de níquel y nitrógeno. En la actualidad, los productos nacionales de acero dúplex 2205 incluyen tubos soldados, tubos sin costura, placas de acero, barras, piezas forjadas y tiras. Los primeros aceros inoxidables dúplex eran resistentes a la corrosión moderada y al agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloro, pero su rendimiento se reducía considerablemente cuando se utilizaba en el caso de la soldadura. Para mejorar esta situación, se añadió nitrógeno al acero dúplex 2205, que no sólo mejoró la resistencia a la corrosión, sino que también utilizó la soldadura.

El DDS tiene una alta resistencia, una buena tenacidad al impacto y una buena resistencia global y local a la corrosión bajo tensión. El rendimiento del acero dúplex 2205 consiste en que el metal de soldadura y la parte metamórfica caliente siguen manteniendo la misma resistencia a la corrosión, fuerza y tenacidad que el metal base. La siguiente etapa del acero inoxidable dúplex para la desalinización de agua de mar es a principios de 2004, se utilizaron dos tipos diferentes de aceros inoxidables dúplex en la estructura del evaporador - utilizando el 2205, altamente resistente a la corrosión, para fabricar piezas para su uso en las condiciones más duras, utilizando el 2304 fabrica piezas que se utilizan en condiciones menos severas.

Acero dúplex 2205 (S31803, F51, 1.4462) Propiedades de procesamiento del acero inoxidable dúplex: Recomendamos que el moldeado se lleve a cabo por debajo de los 600 ° F de temperatura. Durante el proceso de termoformado, toda la pieza de trabajo debe calentarse como un todo y debe realizarse a temperaturas que oscilen entre 1750 ° F y 2250 ° F.

Aplicaciones

El acero inoxidable dúplex se utiliza principalmente en tuberías de fluidos, sistemas de tuberías de proceso y equipos como plantas de separación, plantas de lavado y bombas. Cuando están bajo el mar, estos materiales se utilizan en tuberías de producción de fondo de pozo, tuberías y colectores, partes de árboles de gas, tuberías de fluidos y tuberías que transportan petróleo y gas corrosivos. El acero inoxidable superdúplex (25%Cr), debido a su eficaz resistencia a la tensión de diseño, se utiliza a menudo en las siguientes áreas: barras redondas, forjados, fundiciones, láminas, placas, tubos, sujetadores, etc.

El acero inoxidable dúplex 2507: 2507 es un acero inoxidable ferrítico-austenítico (dúplex) que combina las propiedades más beneficiosas de muchos aceros ferríticos y austeníticos debido al alto contenido de cromo y molibdeno del acero. Alto, por lo que tiene una excelente resistencia a la corrosión por picaduras, la corrosión por grietas y la corrosión uniforme.

La microestructura de dos fases asegura que el acero tenga una alta resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y una alta resistencia mecánica. El dúplex de SAF 2507 La estructura le confiere una fuerte resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Debido a su alto contenido de aleación, SAF 2507 tiene mejor resistencia a la corrosión y fuerza que 2205 DDS. El acero inoxidable súper dúplex no puede estar por debajo de 1796 ° F. El acero inoxidable dúplex con bajo contenido de cromo y molibdeno no puede ser inferior a 1652 ° F, evitando la precipitación debido a la precipitación de la fase frágil. El proceso provoca grietas en la superficie.