História do Desenvolvimento de Tubos Duplex de Aço Inoxidável

Em comparação com os tipos de aço inoxidável austenítico com a mesma resistência à corrosão, os aços inoxidáveis duplex têm teores de níquel e molibdênio mais baixos. Devido ao baixo teor de elementos de liga, o aço inoxidável duplex pode ter uma vantagem no preço, especialmente quando a sobretaxa de liga é alta.

Devido à maior resistência ao escoamento de tubo de aço inoxidável duplex, seu tamanho de seção transversal pode frequentemente ser reduzido.

Em comparação com a solução que usa aço inoxidável austenítico, o uso de aço inoxidável duplex pode reduzir significativamente os custos e o peso.

O aço inoxidável duplex tem uma história de mais de 80 anos. Os primeiros graus eram ligas de cromo, níquel e molibdênio. O primeiro lote de aços inoxidáveis duplex forjados e laminados foi produzido na Suécia em 1930 e usado na indústria de papel sulfito. Essas classes foram desenvolvidas para reduzir os problemas de corrosão intergranular dos primeiros aços inoxidáveis austeníticos com alto teor de carbono.

Em 1930, a Finlândia produziu peças fundidas de aço inoxidável duplex. Em 1936, o antecessor do Uranus 50 foi patenteado na França. Após a Segunda Guerra Mundial, o aço inoxidável AISI 329 tornou-se um tipo maduro e amplamente utilizado em tubos de trocadores de calor de fábricas de ácido nítrico. 3RE60 é um dos tipos de aço inoxidável duplex de primeira geração especialmente desenvolvido para melhorar a resistência à corrosão sob tensão por cloreto (SCC). Mais tarde, os tipos de aço inoxidável duplex forjado e fundido foram usados em uma variedade de aplicações da indústria de processamento, incluindo vasos, trocadores de calor e bombas.

O aço inoxidável duplex de primeira geração apresenta bom desempenho, mas apresenta limitações no estado soldado. A zona afetada pelo calor (ZTA) da solda é de baixa tenacidade devido ao excesso de ferrita e a resistência à corrosão é significativamente menor do que a do metal base.

Essas limitações tornam a aplicação dos aços inoxidáveis duplex de primeira geração limitada a algumas aplicações específicas no estado não soldado. A invenção do processo de refino do aço inoxidável e descarbonetação com argônio-oxigênio (AOD) em 1968 possibilitou a produção de uma série de novos tipos de aço inoxidável.

Um dos muitos avanços trazidos pelo AOD é a adição deliberada de nitrogênio como um elemento de liga. A adição de nitrogênio ao aço inoxidável duplex pode tornar a tenacidade e a resistência à corrosão da ZTA no estado soldado próximas às do metal de base. Com a melhoria da estabilidade da austenita, o nitrogênio também reduz a taxa de formação de fases intermetálicas prejudiciais.

Os aços inoxidáveis duplex contendo nitrogênio são chamados aços inoxidáveis duplex de segunda geração. Este novo progresso de comercialização começou no final dos anos 70, que coincidiu com o desenvolvimento dos campos de petróleo e gás no mar do Norte e a demanda do mercado por aço inoxidável com excelente resistência à corrosão por íons cloreto, boa processabilidade e alta resistência.

duplex 2205 tornou-se o principal tipo de aço inoxidável duplex de segunda geração e é amplamente utilizado em oleodutos de coleta de gás de plataforma de petróleo offshore e instalações de processamento. Devido à alta resistência deste aço, a espessura da parede pode ser reduzida, o que pode reduzir o peso da plataforma, por isso a aplicação deste aço inoxidável é muito atrativa.

Os aços inoxidáveis duplex incluem uma variedade de classes com diferentes propriedades de resistência à corrosão, e sua resistência à corrosão depende de sua composição de liga. Este artigo divide o aço inoxidável duplex moderno em cinco categorias com base na resistência à corrosão:

• 1. Aço inoxidável duplex econômico sem adição intencional de molibdênio, como 2304;
• 2. Aço inoxidável duplex econômico contendo molibdênio, como o S32003;
• 3. O aço inoxidável duplex padrão, como 2205, com um teor de Cr de cerca de 22% e um teor de Mo de 3%, é o tipo principal, respondendo por cerca de 60% da quantidade de aço inoxidável duplex;
• 4. Aço inoxidável super duplex com teor de Cr de cerca de 25% e teor de Mo de 3%, valor PREN de 40 a 45, como 2507;
• 5. Aço inoxidável super duplex especial, o teor de Cr e Mo é maior do que o aço inoxidável super duplex, o valor PREN é maior que 45, como S32707