Gambaran Keseluruhan Keluli Tahan Karat Dupleks
Keluli tahan karat super dupleks dibezakan daripada gred dupleks standard dengan sifat tahan kakisan yang bertambah baik dengan ketara. Ia adalah bahan aloi tinggi dengan kepekatan tinggi unsur anti-menghakis seperti kromium (Cr) dan molibdenum (Mo). Gred keluli tahan karat super dupleks utama, S32750, terdiri daripada sebanyak 28.0% kromium, 3.5% molibdenum dan 8.0% nikel (Ni). Komponen ini memberikan rintangan yang luar biasa kepada agen menghakis, termasuk asid, klorida, dan larutan kaustik.
Secara amnya, keluli tahan karat super dupleks dibina berdasarkan faedah yang ditetapkan gred dupleks dengan kestabilan kimia yang dipertingkatkan. Ini menjadikannya gred ideal untuk fabrikasi komponen kritikal dalam sektor petrokimia, seperti penukar haba, dandang dan peralatan bekas tekanan.
Sifat Mekanikal Keluli Tahan Karat Dupleks
Gred | ASTM A789 Gred S32520 Dirawat Haba | ASTM A790 Gred S31803 Dirawat Haba | ASTM A790 Gred S32304 Dirawat Haba | ASTM A815 Gred S32550 Dirawat Haba | ASTM A815 Gred S32205 Dirawat Haba |
Modulus Elastik | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa |
Pemanjangan | 25% | 25% | 25% | 15 % | 20% |
Kekuatan Tegangan | 770 MPa | 620 MPa | 600 MPa | 800 MPa | 655 MPa |
Kekerasan Brinell | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Kekuatan Hasil | 550 MPa | 450 MPa | 400 MPa | 550 MPa | 450 MPa |
Pekali pengembangan terma | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
Kapasiti Haba Tertentu | 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) |
Kekonduksian Terma | 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) |
Klasifikasi Keluli Tahan Karat Dupleks
l Jenis pertama ialah jenis aloi rendah, dengan gred perwakilan UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N). Keluli tidak mengandungi molibdenum, dan nilai PREN ialah 24-25. Ia boleh digunakan sebagai ganti AISI304 atau 316 dalam rintangan kakisan tegasan.
l Jenis kedua tergolong dalam jenis aloi sederhana, jenama perwakilan ialah UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), nilai PREN ialah 32-33, dan rintangan kakisannya adalah antara AISI 316L dan 6% Mo+N austenit keluli tahan karat.
l Jenis ketiga adalah jenis aloi tinggi, yang umumnya mengandungi 25% Cr, molibdenum dan nitrogen, dan ada juga yang mengandungi tembaga dan tungsten. Gred standard UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), nilai PREN ialah 38-39, dan rintangan kakisan jenis keluli ini lebih tinggi daripada keluli tahan karat dupleks 22% Cr.
l Jenis keempat ialah keluli tahan karat super dupleks, yang mengandungi molibdenum dan nitrogen yang tinggi. Gred standard ialah UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), dan ada juga yang mengandungi tungsten dan tembaga. Nilai PREN lebih besar daripada 40, yang boleh digunakan pada keadaan sederhana yang keras. Ia mempunyai rintangan kakisan yang baik dan sifat komprehensif mekanikal, yang boleh dibandingkan dengan keluli tahan karat super austenit.
Faedah Keluli Tahan Karat Dupleks
Seperti yang dinyatakan di atas, Dupleks biasanya berprestasi lebih baik daripada jenis keluli individu yang terdapat dalam struktur mikronya. Lebih baik dikatakan, gabungan ciri positif yang datang daripada unsur austenit dan ferit menyediakan penyelesaian keseluruhan yang lebih baik untuk sejumlah besar situasi pengeluaran yang berbeza.
l Sifat anti-menghakis – Kesan molibdenum, kromium, dan nitrogen pada rintangan kakisan aloi Dupleks adalah sangat besar. Beberapa aloi Dupleks boleh memadankan dan melebihi prestasi anti-menghakis gred austenit popular termasuk 304 dan 316. Ia amat berkesan terhadap kakisan celah dan pitting.
l Tekanan kakisan retak – SSC datang hasil daripada beberapa faktor atmosfera – suhu dan kelembapan adalah yang paling ketara. Tekanan tegangan hanya menambah masalah. Gred austenit biasa sangat terdedah kepada retakan kakisan tegasan – Keluli tahan karat dupleks tidak.
l Keliatan – Dupleks adalah lebih lasak daripada keluli ferit – walaupun pada suhu yang lebih rendah manakala ia sebenarnya tidak sepadan dengan prestasi gred austenit dalam aspek ini.
l Kekuatan – Aloi dupleks boleh sehingga 2 kali lebih kuat daripada kedua-dua struktur austenit dan ferit. Kekuatan yang lebih tinggi bermakna logam kekal teguh walaupun dengan ketebalan berkurangan yang amat penting untuk mengurangkan tahap berat.