Características relevantes e historial de desarrollo de tubos de acero inoxidable dúplex

Características relevantes e historial de desarrollo de tubos de acero inoxidable dúplex La tubería de acero inoxidable dúplex es un tipo de acero que combina muchas propiedades excelentes, como una excelente resistencia a la corrosión, alta resistencia y facilidad de fabricación y procesamiento. Sus propiedades físicas se encuentran entre el acero inoxidable austenítico y el acero inoxidable ferrítico, pero más cerca del acero inoxidable ferrítico y el acero al carbono. La resistencia a las picaduras de cloruro y la corrosión en grietas de las tuberías de acero inoxidable dúplex está relacionada con su contenido de cromo, molibdeno, tungsteno y nitrógeno. Puede ser similar al acero inoxidable 316 o superior al acero inoxidable de agua de mar, como el acero inoxidable austenítico al 6% Mo. La capacidad de todas las tuberías de acero inoxidable dúplex para resistir la fractura por corrosión por tensión de cloruro es significativamente más fuerte que la del acero inoxidable austenítico de la serie 300, y su resistencia también es mucho mayor que la del acero inoxidable austenítico mientras muestra buena plasticidad y dureza. La tubería de acero inoxidable dúplex se llama "dúplex" porque su microestructura metalográfica está compuesta por dos granos de acero inoxidable, ferrita y austenita. En la imagen de abajo, la fase de austenita amarilla está rodeada por la fase de ferrita azul. Cuando la tubería de acero inoxidable dúplex se funde, primero se solidifica en una estructura de ferrita completa cuando se solidifica desde el estado líquido. A medida que el material se enfría a temperatura ambiente, aproximadamente la mitad de los granos de ferrita se transforman en granos de austenita. El resultado es que aproximadamente el 50% de la microestructura es la fase de austenita y el 50% es la fase de ferrita. La tubería de acero inoxidable dúplex tiene una microestructura bifásica de austenita y ferrita Características de la tubería de acero inoxidable dúplex 01-Alta resistencia: la resistencia de la tubería de acero inoxidable dúplex es aproximadamente 2 veces mayor que la del acero inoxidable austenítico convencional o el acero inoxidable ferrítico. Esto permite a los diseñadores reducir el grosor de la pared en ciertas aplicaciones. 02-Buena tenacidad y ductilidad: a pesar de la alta resistencia de las tuberías de acero inoxidable dúplex, exhiben buena plasticidad y tenacidad. La tenacidad y la ductilidad de las tuberías de acero inoxidable dúplex son significativamente mejores que las del acero inoxidable ferrítico y el acero al carbono, y aún mantienen una buena tenacidad incluso a temperaturas muy bajas como-40 ° C/F. Pero todavía no puede alcanzar el nivel de excelencia del acero inoxidable austenítico. Límites mínimos de propiedad mecánica para tubos de acero inoxidable dúplex especificados por las normas ASTM y EN 03-Resistencia a la corrosión: la resistencia a la corrosión del acero inoxidable depende principalmente de su composición química. Las tuberías de acero inoxidable dúplex exhiben una alta resistencia a la corrosión en la mayoría de las aplicaciones debido a su alto contenido de cromo, que es favorable en ácidos oxidantes, y cantidades suficientes de molibdeno y níquel para resistir una reducción moderada Corrosión en medios ácidos. La capacidad de las tuberías de acero inoxidable dúplex para resistir las picaduras de iones de cloruro y la corrosión en grietas depende de su contenido de cromo, molibdeno, tungsteno y nitrógeno. El contenido relativamente alto de cromo, molibdeno y nitrógeno de las tuberías de acero inoxidable dúplex les da una buena resistencia a las picaduras de cloruro y la corrosión por grietas. Vienen en una gama de diversas resistencias a la corrosión, extendiéndose de los grados equivalentes al acero inoxidable 316, tal como tubería de acero inoxidable a dos caras económica 2101, a los grados equivalentes al acero inoxidable del molibdeno del 6%, tal como SAF 2507. Las tuberías de acero inoxidable dúplex tienen muy buena resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC), que se "hereda" del lado de la ferrita. La capacidad de todas las tuberías de acero inoxidable dúplex para resistir el agrietamiento por corrosión bajo tensión de cloruro es significativamente mejor que la del acero inoxidable austenítico de la serie 300. Los grados estándar de acero inoxidable austenítico tales como 304 y 316 pueden sufrir agrietamiento por corrosión bajo tensión en presencia de iones cloruro, aire húmedo y temperaturas elevadas. Por lo tanto, en muchas aplicaciones en la industria química donde existe un mayor riesgo de corrosión por tensión, a menudo se usan tubos de acero inoxidable dúplex en lugar de acero inoxidable austenítico. 04-Propiedades físicas: Entre el acero inoxidable austenítico y el acero inoxidable ferrítico, pero más cerca del acero inoxidable ferrítico y el acero al carbono. En general, se cree que se puede obtener un buen rendimiento cuando la relación de fase de ferrita a fase de austenita en tubos de acero inoxidable dúplex es del 30% al 70%. Sin embargo, las tuberías de acero inoxidable dúplex a menudo se consideran aproximadamente la mitad de ferrita y la mitad de austenita. En la producción comercial actual, para obtener las mejores características de tenacidad y procesamiento, la proporción de austenita es ligeramente mayor. La interacción entre los principales elementos de aleación, especialmente cromo, molibdeno, nitrógeno y níquel, es muy compleja. Para obtener una estructura estable de dos fases que sea beneficiosa para el procesamiento y la fabricación, se debe tener cuidado para garantizar que cada elemento tenga un contenido apropiado. Además del equilibrio de fases, la segunda preocupación principal con respecto a la tubería de acero inoxidable dúplex y su composición química es la formación de fases intermetálicas dañinas a temperaturas elevadas. La fase σ y la fase χ se forman en acero inoxidable con alto contenido de cromo y alto contenido de molibdeno y se precipitan preferentemente en la fase de ferrita. La adición de nitrógeno retrasa enormemente la formación de estas fases. Por lo tanto, es importante mantener una cantidad suficiente de nitrógeno en la solución sólida. A medida que aumenta la experiencia con la fabricación de tubos de acero inoxidable dúplex, se reconoce cada vez más la importancia de controlar los rangos de composición estrechos. El rango de composición establecido inicialmente de tubería de acero inoxidable dúplex 2205 es demasiado amplio. La experiencia muestra que para obtener la mejor resistencia a la corrosión y evitar la formación de fases intermetálicas, los contenidos de cromo, molibdeno y nitrógeno de S31803 deben mantenerse en los límites medio y superior del rango de contenido. Esto condujo al acero 2205 de doble fase mejorado UNS S32205 con un rango de composición estrecho. Tiempo de publicación: May-28-2024