Características relevantes e histórico de desenvolvimento de tubos de aço inoxidável duplex

Características relevantes e histórico de desenvolvimento de tubos de aço inoxidável duplex O tubo de aço inoxidável duplex é um tipo de aço que combina muitas propriedades excelentes, como excelente resistência à corrosão, alta resistência e facilidade de fabricação e processamento. Suas propriedades físicas estão entre o aço inoxidável austenítico e o aço inoxidável ferrítico, mas mais próximas do aço inoxidável ferrítico e do aço carbono. A resistência à corrosão por cloreto e fenda de tubos de aço inoxidável duplex está relacionada ao seu teor de cromo, molibdênio, tungstênio e nitrogênio. Pode ser semelhante ao aço inoxidável 316 ou superior ao aço inoxidável da água do mar, como o aço inoxidável austenítico 6% Mo. A capacidade de todos os tubos de aço inoxidável duplex de resistir à fratura por corrosão sob pressão por cloreto é significativamente mais forte do que a do aço inoxidável austenítico da série 300, e sua força também é muito maior do que o aço inoxidável austenítico, mostrando boa plasticidade e tenacidade. O tubo de aço inoxidável duplex é chamado “duplex” porque sua microestrutura metalográfica é composta por dois grãos de aço inoxidável, ferrita e austenita. Na imagem abaixo, a fase de austenita amarela é cercada pela fase de ferrite azul. Quando o tubo de aço inoxidável duplex derrete, primeiro se solidifica em uma estrutura completa de ferrite quando se solidifica do estado líquido. À medida que o material esfria até a temperatura ambiente, cerca de metade dos grãos de ferrite se transformam em grãos de austenita. O resultado é que aproximadamente 50% da microestrutura é a fase da austenita e 50% é a fase da ferrita. O tubo de aço inoxidável duplex tem uma microestrutura bifásica de austenita e ferrite Características do tubo de aço inoxidável duplex 01-Alta resistência: A resistência do tubo de aço inoxidável duplex é aproximadamente 2 vezes a do aço inoxidável austenítico convencional ou do aço inoxidável ferrítico. Isso permite que os designers reduzam a espessura da parede em determinadas aplicações. 02-Boa tenacidade e ductilidade: Apesar da alta resistência dos tubos de aço inoxidável duplex, eles exibem boa plasticidade e tenacidade. A dureza e a ductilidade dos tubos de aço inoxidável duplex são significativamente melhores do que as do aço inoxidável ferrítico e do aço carbono, e ainda mantêm boa tenacidade mesmo em temperaturas muito baixas, como-40 °C/F. Mas ainda não pode atingir o nível de excelência do aço inoxidável austenítico. Limites mínimos de propriedades mecânicas para tubos duplex especificados pelas normas ASTM e EN 03-Resistência à corrosão: A resistência à corrosão do aço inoxidável depende principalmente de sua composição química. Tubos de aço inoxidável duplex exibem alta resistência à corrosão na maioria das aplicações devido ao seu alto teor de cromo, que é favorável em ácidos oxidantes e quantidades suficientes de molibdênio e níquel para suportar redução moderada Corrosão em meios ácidos. A capacidade dos tubos de aço inoxidável duplex de resistir à corrosão por íon cloreto e fenda depende do seu teor de cromo, molibdênio, tungstênio e nitrogênio. Os teores relativamente altos de cromo, molibdênio e nitrogênio dos tubos de aço inoxidável duplex dão boa resistência à corrosão por cloreto e fenda. Eles vêm em uma gama de diferentes resistências à corrosão, variando de graus equivalentes a aço inoxidável 316, como o tubo de aço inoxidável duplex econômico 2101, a graus equivalentes a 6% de aço inoxidável molibdênio, como SAF 2507. Tubos de aço inoxidável duplex têm muito boa resistência à corrosão sob tensão (SCC), que é “herdada” do lado da ferrite. A capacidade de todos os tubos de aço inoxidável duplex de resistir à corrosão sob pressão por cloreto é significativamente melhor do que a do aço inoxidável austenítico da série 300. Classes de aço inoxidável austenítico padrão como 304 e 316 podem sofrer de corrosão sob tensão na presença de íons cloreto, ar úmido e temperaturas elevadas. Portanto, em muitas aplicações na indústria química, onde há um maior risco de corrosão sob tensão, os tubos de aço inoxidável duplex são frequentemente usados em vez de aço inoxidável austenítico. 04-Propriedades físicas: Entre aço inoxidável austenítico e aço inoxidável ferrítico, porém mais próximo ao aço inoxidável ferrítico e aço carbono. Acredita-se geralmente que o bom desempenho pode ser obtido quando a relação da fase da ferrite à fase da austenita na tubulação de aço inoxidável duplex é 30% a 70%. No entanto, tubos de aço inoxidável duplex são muitas vezes considerados cerca de metade ferrite e metade austenita. Na produção comercial atual, para obter as melhores características de tenacidade e processamento, a proporção de austenita é ligeiramente maior. A interação entre os principais elementos de liga, especialmente cromo, molibdênio, nitrogênio e níquel, é muito complexa. Para obter uma estrutura estável de duas fases que seja benéfica para o processamento e a fabricação, deve-se ter cuidado para garantir que cada elemento tenha um conteúdo apropriado. Além do equilíbrio de fases, a segunda grande preocupação em relação ao tubo de aço inoxidável duplex e sua composição química é a formação de fases intermetálicas prejudiciais a temperaturas elevadas. Fase σ e fase χ são formadas em aço inoxidável alto cromo e alto molibdênio e precipitam preferencialmente na fase de ferrita. A adição de nitrogênio atrasa muito a formação dessas fases. Portanto, é importante manter uma quantidade suficiente de nitrogênio na solução sólida. Como a experiência com a fabricação de tubos de aço inoxidável duplex aumenta, a importância de controlar faixas composicionais estreitas é cada vez mais reconhecida. A faixa de composição inicialmente definida do tubo de aço inoxidável duplex 2205 é muito ampla. A experiência mostra que, para obter a melhor resistência à corrosão e evitar a formação de fases intermetálicas, os teores de cromo, molibdênio e nitrogênio de S31803 devem ser mantidos nos limites médio e superior da faixa de conteúdo. Isto conduziu ao aço 2205 dual-phase melhorado UNS S32205 com uma escala estreita da composição. Tempo Post: Maio-28-2024