آلیاژهای دوبلکس یک محصول به‌طور فزاینده‌ای محبوب هستند. اگرچه اولین قالب در سال ۱۹۳۰ تولید شد، پیشرفت در تکنیک‌های فولادسازی از دهه ۱۹۸۰ تا حد زیادی استفاده از آن را افزایش داد. این‌ها به‌ویژه در رابطه با کنترل محتوای نیتروژن آن قابل‌توجه هستند.
فولادهای ضدزنگ دوبلکس بسیار مقاوم در برابر خوردگی هستند و آلیاژهای قابل سخت شدن دارند. ورق فولادی ضدزنگ دوبلکس حاوی سطوح نسبتاً بالایی کروم (بین ۱۸ تا ۲۸ درصد) و مقادیر کم تا متوسط نیکل (بین ۱٫۵ تا ۸ درصد) است. مقاومت به خوردگی بالا و خواص مکانیکی عالی فولادهای زنگ نزن دوبلکس را می‌توان به ترکیب شیمیایی و ریزساختار متعادل (دوبلکس) با درصد حجمی تقریباً مساوی فریت و آستنیت نسبت داد. به دلیل این ماهیت دوبلکس، ویژگی‌های مشخصه فولادهای زنگ نزن آستنیتی و فریتی را نشان می‌دهد. فولادهای زنگ نزن دوبلکس در بیشتر موارد، سخت‌تر از فولادهای زنگ نزن فریتی هستند. استحکام فولادهای زنگ نزن دوبلکس در برخی موارد می‌تواند دو برابر فولادهای زنگ نزن آستنیتی باشد.
مانند تمام فولادهای زنگ نزن، مقاومت در برابر خوردگی بیشتر به ترکیب فولاد ضدزنگ بستگی دارد. برای مقاومت در برابر خوردگی حفره‌های کلرید و شکاف، محتوای کروم، مولیبدن و نیتروژن آن‌ها بسیار مهم است. پایه‌های فولاد ضدزنگ دوبلکس طیفی از مقاومت در برابر خوردگی دارند. فولاد ضدزنگ دوبلکس در برابر ترک‌خوردگی ناشی از تنش مقاوم در نظر گرفته میشود، اما به‌اندازه فولاد ضدزنگ فریتی در برابر این نوع حمله مقاوم نیستند. بااین‌حال، مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضدزنگ دوبلکس با حداقل مقاومت بیشتر از معمول‌ترین پایه‌های فولاد زنگ نزن، یعنی ۳۰۴ و ۳۱۶ است.
فولادهای ضدزنگ دوبلکس چقرمگی و شکل‌پذیری بسیار بهتری نسبت به پایه‌های فریتی دارند. بااین‌حال، آن‌ها به مقادیر عالی درجات آستنیتی نمی‌رسند.
فولادهای زنگ نزن دوبلکس دارای محتوای نیکل و مولیبدن کمتری نسبت به همتایان آستنیتی خود با مقاومت خوردگی مشابه هستند. به دلیل محتوای آلیاژی کمتر، فولادهای زنگ نزن دوبلکس می‌توانند هزینه کمتری داشته باشند، به‌خصوص در مواقعی که هزینه‌های اضافی آلیاژی بالا است. علاوه بر این، به دلیل افزایش استحکام تسلیم آن در مقایسه با فولاد زنگ نزن آستنیتی، اغلب ممکن است بتوان ضخامت مقطع فولاد ضدزنگ دوبلکس را کاهش داد. این ترکیب می‌تواند منجر به‌صرفه جویی قابل‌توجهی در هزینه و وزن در مقایسه با محلولی در فولادهای زنگ نزن آستنیتی شود.
معمولاً از فولاد ضدزنگ دوبلکس در موارد زیر استفاده میشود
- پردازش شیمیایی، حمل‌ونقل و ذخیره‌سازی
- اکتشاف نفت و گاز و سکوهای دریایی
- پالایش نفت و گاز
- محیط‌های دریایی
- تجهیزات کنترل آلودگی
- تولید خمیر و کاغذ
- کارخانه فرآیندهای شیمیایی
داپلکس ۲۲۰۵
فولاد ضدزنگ Duplex 2205 (هم فریتی و هم آستنیتی) به‌طور گسترده در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و استحکام خوبی دارند استفاده میشود.
۲۲۰۵ یک فولاد ضدزنگ دوبلکس (آستنیتی-فریتی) است که حاوی حدود ۴۰ تا ۵۰ درصد فریت در شرایط آنیل شده است. ۲۲۰۵ یک راه‌حل عملی برای مشکلات ترک‌خوردگی ناشی از خوردگی تنش کلرید است. محتوای بالای کروم، مولیبدن و نیتروژن باعث ایجاد مقاومت در برابر خوردگی داپلکس میشود.
۲۲۰۵ برای دمای عملیاتی بالاتر از ۶۰۰ درجه فارنهایت پیشنهاد نمی‌شود. ۲۲۰۵ تا دمای زیر ۴۰ درجه فارنهایت، چقرمگی ضربه خوبی دارد. در دماهای بالاتر از ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد، ریز ترکیبات شکننده این گرید تحت تأثیر قرار می‌گیرند، و در دمای زیر ۵۰ درجه سانتی‌گراد، ریز اجزاء تحت انتقال شکل‌پذیر به حالت شکننده قرار می‌گیرند. ازاین‌رو این درجه از فولاد ضدزنگ برای استفاده در این دماها مناسب نیست.
ویژگی‌ها
- مقاومت بالا در برابر ترک‌خوردگی تنش کلرید
- مقاومت در برابر خوردگی حفره‌های کلرید و شکاف بالاتر از ۳۱۷ لیتر ضدزنگ
- مقاومت در برابر خوردگی عمومی خوب
- استحکام بالا
- مقاومت در برابر خوردگی تنش سولفید خوب
- تا دمای ۶۰۰ درجه فارنهایت مفید است
محدوده ترکیب شیمیایی برای فولاد ضدزنگ دوبلکس درجه ۲۲۰۵
| Grade | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | |
| ۲۲۰۵ (S31803) | Min
Max |
–
۰٫۰۳۰ |
–
۲٫۰۰ |
–
۱٫۰۰ |
–
۰٫۰۳۰ |
–
۰٫۰۲۰ |
۲۱٫۰
۲۳٫۰ |
۲٫۵
۳٫۵ |
۴٫۵
۶٫۵ |
۰٫۰۸
۰٫۲۰ |
| ۲۲۰۵ (S32205) | Min
Max |
–
۰٫۰۳۰ |
–
۲٫۰۰ |
–
۱٫۰۰ |
–
۰٫۰۳۰ |
–
۰٫۰۲۰ |
۲۲٫۰
۲۳٫۰ |
۳٫۰
۳٫۵ |
۴٫۵
۶٫۵ |
۰٫۱۴
۰٫۲۰ |
خواص مکانیکی معمولی فولادهای زنگ نزن درجه ۲۲۰۵ در جدول زیر آمده است. گرید S31803 دارای خواص مکانیکی مشابه با S32205 است.
| Grade | Tensile Str (MPa) min |
Yield Strength ۰٫۲% Proof (MPa) min |
Elongation (% in 50mm) min |
Hardness | |
| Rockwell C (HR C) | Brinell (HB) | ||||
| ۲۲۰۵ | ۶۲۱ | ۴۴۸ | ۲۵ | ۳۱ max | ۲۹۳ max |
خواص فیزیکی فولادهای زنگ نزن درجه ۲۲۰۵ در جدول زیر آمده است. گرید S31803 دارای خواص فیزیکی مشابه با S32205 است.
| Grade | Density (kg/m3) |
Elastic Modulus(GPa) |
Mean Co-eff of Thermal Expansion (μm/m/°C) |
Thermal Conductivity (W/m.K) |
Specific Heat ۰-۱۰۰°C ( J/kg.K) |
Electrical Resistivity (nΩ.m) |
|||
| ۰-۱۰۰°C | ۰-۳۱۵°C | ۰-۵۳۸°C | at 100°C | at 500°C | |||||
| ۲۲۰۵ | ۷۸۰۰ | ۱۹۰ | ۱۳٫۷ | ۱۴٫۲ | – | ۱۹ | – | ۴۱۸ | ۸۵۰ |
مقاومت در برابر خوردگی
فولاد ضدزنگ گرید ۲۲۰۵ مقاومت در برابر خوردگی بسیار خوبی را نشان می‌دهد. در برابر خوردگی موضعی مانند بین‌دانه‌ای، شکاف و حفره مقاومت می‌کند. این گرید در برابر ترک‌خوردگی تنش کلریدی (SCC) در دمای ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد مقاوم است. فولادهای زنگ نزن گرید ۲۲۰۵ جایگزین مناسبی برای پایه‌های آستنیتی هستند، به‌ویژه در محیط‌های شکست زودرس و محیط‌های دریایی اهمیت دارد.
مقاومت در برابر حرارت
خاصیت مقاومت اکسیداسیون بالای گرید ۲۲۰۵ به دلیل شکنندگی بالای ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد خدشه‌دار میشود. این شکنندگی را می‌توان با عملیات کامل آنیلینگ با محلول اصلاح کرد. این درجه در دمای کمتر از ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد عملکرد خوبی دارد.
رفتار حرارتی
بهترین عملیات حرارتی مناسب برای این گرید، عملیات محلول (پخت)، بین ۱۰۲۰ – ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد، و به دنبال آن خنک شدن سریع است. گرید ۲۲۰۵ را می‌توان سخت‌کاری کرد اما با روش‌های حرارتی نمی‌توان آن را سخت کرد.
جوشکاری
اکثر روش‌های جوشکاری استاندارد مناسب این درجه هستند، به‌جز جوشکاری بدون فلزات پرکننده که منجر به فریت اضافی میشود، افزودن نیتروژن به گاز محافظ باعث میشود که آستنیت کافی به ساختار اضافه شود. گرمای ورودی باید در سطح پایین نگه‌داشته شود و از استفاده از حرارت قبل یا بعد باید اجتناب شود. ضریب انبساط حرارتی برای این درجه پایین است. بنابراین اعوجاج و تنش کمتر از درجه آستنیت است.
ماشین‌کاری
قابلیت ماشین‌کاری این گرید به دلیل استحکام بالا کم است.
ساخت
ساخت این گرید نیز تحت تأثیر استحکام آن است. خمش و شکل‌دهی این گرید به تجهیزاتی با ظرفیت بیشتر نیاز دارد. شکل‌پذیری گرید ۲۲۰۵ کمتر از پایه‌های آستنیتی است. بنابراین، عنوان سرد در این درجه امکان‌پذیر نیست. برای انجام عملیات هدینگ سرد روی این گرید، باید آنیل میانی انجام شود.
کاربرد
- اکتشاف نفت و گاز
- تجهیزات پردازش
- حمل‌ونقل، ذخیره‌سازی و پردازش شیمیایی
- کلرید بالا و محیط‌های دریایی
- ماشین‌آلات کاغذ، مخازن مشروب، هاضم خمیر و کاغذ
دتبلکس ۲۳۰۴
آلیاژ داپلکس ۲۳۰۴ یک فولاد ضدزنگ دو فاز، فریتی، آستنیتی ۲۳% کروم، ۴% نیکل، فولاد ضدزنگ بدون مولیبدن است. دارای خواص مقاومت در برابر خوردگی مشابه ۳۱۶L است. این به طراح اجازه می‌دهد تا در وزن خود صرفه‌جویی کند، به‌ویژه برای کاربردهای مخازن تحت‌فشار که به‌درستی طراحی‌شده‌اند. این آلیاژ به‌ویژه برای کاربردهایی که محدوده دمایی -۵۰ درجه سانتی‌گراد تا + ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد را پوشش می‌دهند، مناسب است.
ترکیب شیمیایی فولاد ضدزنگ Duplex 2304 در جدول زیر نشان داده‌شده است.
| Element | Content (%) |
| Iron, Fe | ۷۲٫۶۷۹ |
| Chromium, Cr | ۲۳ |
| Nickel, Ni | ۴ |
| Molybdenum, Mo | ۰٫۲۰ |
| Nitrogen, N | ۰٫۱ |
| Carbon, C | ۰٫۰۲ |
| Sulfur, S | ۰٫۰۰۱ |
خواص مکانیکی فولاد ضدزنگ Duplex 2304 در جدول زیر نمایش داده‌شده است.
| Properties | |
| Tensile strength | ≥ ۶۰۰ MPa |
| Yield strength (@strain 0.200 %) | ≥ ۴۰۰ MPa |
| Modulus of elasticity | ۲۰۰ GPa |
| Shear modulus (@temperature 20°C/ 68°F) | ۷۵٫۰ GPa |
| Poisson’s ratio | ۰٫۳۳۳ |
| Elongation at break | ≥ ۲۵ % |
| Hardness, Rockwell C | ≤ ۲۰٫۰ |
| Hardness, Brinell | ۱۸۰ – ۲۳۰ |
فرایند ساخت
ماشین‌کاری فولاد ضدزنگ Duplex 2304 در سرعت‌های پایین انجام میشود و تغذیه ثابت، به کاهش تمایل آن به سخت شدن کمک می‌کند. این ماده به دلیل دارا بودن تراشه رشته‌ای بلند از فولادهای زنگ نزن درجه ۳۰۴ و ۳۱۶ سخت‌تر است. برخلاف فولاد ضدزنگ سری ۳۰۰، فولاد دوبلکس ۲۳۰۴ به دلیل استحکام تسلیم بالاتر، به فشار بیشتری در هنگام شکل‌دهی نیاز دارد. ویژگی شکل‌پذیری کم آن باعث میشود که انجام عملیات شکل‌دهی دشوار شود.
جوشکاری را می‌توان با استفاده از اکثر روش‌های سنتی مانند جوشکاری قوس الکتریکی با گاز تنگستن (GTAW)، جوشکاری قوس الکتریکی زیر پودری (SAW) و جوشکاری قوس گازی فلزی (GMAW) انجام داد. فلز پرکننده باید از نوع فریت- آستنیت متعادل مانند ۲۲۰۵ یا ۲۳۰۴ باشد.
کار گرم را می‌توان پس از گرم کردن مواد تا دمای ۹۵۴-۱۰۹۳ درجه سانتی‌گراد (۱۷۵۰-۲۰۰۰ درجه فارنهایت) انجام داد که به دنبال خنک شدن سریع انجام میشود. آنیل پس از کار توصیه میشود. برای آنیل، مواد تا ۹۳۰-۱۰۵۰ درجه سانتی‌گراد (۱۷۱۰-۱۹۲۰ درجه فارنهایت) حرارت داده میشود و سپس به‌سرعت خاموش میشود.
فولاد ضدزنگ Duplex 2304 در صنایع مختلفی ازجمله خمیر و کاغذ، حمل‌ونقل زغال‌سنگ، پتاس، مواد غذایی و آشامیدنی و فاضلاب استفاده میشود.
کاربردهای خاص به شرح زیر است:
- پل‌ها
- مخازن ذخیره‌سازی
- آبگرمکن
- مبدل‌های حرارتی
- مخازن تحت‌فشار
- لوله‌های آب تغذیه
- مبدل‌های حرارتی
- تمیز کردن دودکش گاز
- دستگاه‌های آب دریا
- گیاهان نمک زدا
- قطعات برای طراحی سازه
- روتورها، پروانه‌ها و شفت‌ها
- فایروال ها و دیوارهای انفجاری در سکوهای فراساحلی
- مخازن بار و سامانه‌های لوله در تانکرهای شیمیایی
- لوله‌کشی و ابزار دقیق برای خدمات عمومی
LDX 2101
LDX 2101
یک فولاد ضدزنگ دوبلکس کم نیکل و تقویت‌شده نیتروژن است که برای مصارف عمومی ساخته‌شده است. ساختار آستنیتی-فریتی (داپلکس) آلیاژ با مقادیر تقریباً مساوی فریت و آستنیت در شرایط آنیل شده با محلول متعادل میشود.
محتوای بالای کروم و نیتروژن LDX 2101، همراه با افزودن مولیبدن، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی موضعی و یکنواخت ایجاد می‌کند. ریزساختار داپلکس به استحکام و مقاومت بالای آلیاژها در برابر ترک‌خوردگی تنش – خوردگی کلرید کمک می‌کند، LDX 2101 نسبت به فولادهای زنگ نزن سری ۳۰۰ دارای استحکام برتر و مقاومت در برابر ترک‌خوردگی در برابر تنش کلرید بیشتر است.
مقاومت در برابر خوردگی LDX 2101 به‌طورکلی خوب است و آن را برای استفاده در طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها مناسب می‌کند. استحکام مکانیکی افزایش‌یافته LDX 2101 بسیار برتر از فولادهای زنگ نزن سری ۳۰۰ معمولی است که این امکان را فراهم می‌کند تا در مقاطع نازک‌تر استفاده شود که می‌تواند صرفه‌جویی قابل‌توجهی در هزینه برای کاربر نهایی ایجاد کند.
،LDX 2101 مقاومت سایشی و فرسایشی خوبی از خود نشان می‌دهد و می‌توان آن را با استفاده از روش‌های استانداردی که برای فولادهای ضدزنگ داپلکس توسعه داده‌اند، ساخت.
خواص مکانیکی فولاد ضدزنگ Duplex 2101 LDX در جدول زیر نمایش داده‌شده است.
| Properties | |
| Tensile strength (annealed) | ۶۹۶ MPa |
| Yield strength (@strain 0.200 %) | ۴۵۰ MPa |
| Modulus of elasticity | ۲۰۰ GPa |
| Shear modulus | ۷۷ GPa |
| Poisson’s ratio | ۰٫۳ |
| Elongation at break (In 2″, 50% cold worked) | ۳۸% |
ترکیب شیمیایی
| Element | Content (%) |
| Iron, Fe | ۷۱٫۴۵ |
| Chromium, Cr | ۲۱٫۵ |
| Manganese, Mn | ۵ |
| Nickel, Ni | ۱٫۵ |
| Molybdenum, Mo | ۰٫۳ |
| Nitrogen, N | ۰٫۲۲۰ |
| Carbon, C | ۰٫۰۳ |
خواص فیزیکی
| Temperature, °F | |||||
| ۶۰۰ | ۴۰۰ | ۲۰۰ | ۶۸ | ||
| ۰٫۲۸ | lb/in3 | Density | |||
| ۲۶ | ۲۷ | ۲۸ | ۲۹ | x 10sup>6 psi | Modules of Elasticity |
| ۰٫۳ | Poissons Ratio | ||||
| ۷٫۵ | ۷٫۵ | ۷٫۲ | x 10-6 in/in/°F | Linear Expansion | |
| ۱۰٫۴ | ۹٫۸ | ۹٫۳ | ۸٫۷ | Btu/ft/h °F | Thermal Conductivity |
| ۵۹۰ | ۵۶۰ | ۵۳۰ | ۵۰۰ | J/kg °F | Thermal Capacity |
| ۱ | ۰٫۹ | ۰٫۸۵ | ۰٫۸ | micro-ohms.meter | Electric Resistivity |
کاربرد
- پل‌ها
- مخازن ذخیره‌سازی
- آبگرمکن
- مخازن تحت‌فشار
- مبدل‌های حرارتی
- سامانه‌های آب دریا
- تمیز کردن دودکش گاز
- گیاهان نمک زدا
- میله‌های تقویت‌کننده
- صنعت خمیر و کاغذ
- ساختمان و ساخت‌وساز
- روتورها، پروانه‌ها و شفت‌ها
- اجزای طراحی سازه
- فایروال ها و دیوارهای انفجاری در سکوهای فراساحلی
- مخازن بار و سامانه‌های لوله در تانکرهای شیمیایی
سوپر داپلکس
فولادهای زنگ نزن Super Duplex دارای یک ریزساختار دوفازی “داپلکس” هستند که از هر دو دانه آستنیتی و فریتی تشکیل‌شده است که ترکیبی از خواص جذاب را به آن‌ها می‌دهد. درحالی‌که آلیاژهای دوبلکس حول سطح افزودن ۲۲% کروم توسعه‌یافته‌اند، آلیاژهای فوق دوبلکس از ترکیب پایه ۲۵% کروم بالاتر برای افزایش سطح مقاومت خوردگی قابل‌دستیابی استفاده می‌کنند.
به‌طورکلی، آن‌ها دو برابر فولادهای زنگ نزن آستنیتی یا فریتی هستند. آن‌ها به چقرمگی و شکل‌پذیری خوبی دست می‌یابند، مقاومت به خوردگی آن‌ها نیز بسیار خوب است، با فرض سطوح قابل‌مقایسه کروم، مولیبدن و نیتروژن در ترکیبات انتخاب‌شده. با افزایش سطح کروم افزوده‌شده، همراه با سطوح قابل‌توجهی از مولیبدن و نیتروژن، فولادهای ضدزنگ سوپر داپلکس به عدد معادل مقاومت حفره‌ای دست می‌یابند که با همه فولادهای زنگ نزن آستنیتی به‌جز آلیاژی بالا مطابقت یا شکست می‌دهد و اغلب آن‌ها را فراهم می‌کند. عملکرد قابل‌مقایسه با برخی از آلیاژهای نیکل نیز هست. یک مزیت دیگر نسبت به فولادهای زنگ نزن آستنیتی، مقاومت آن‌ها در برابر ترک‌خوردگی تنشی است.
افزودن مس به این گریدها منجر به مقاومت در برابر خوردگی اضافی در استفاده میشود که مستقیماً توسط فرمول مورداستفاده برای محاسبه PREN تشخیص داده نمی‌شود. نشان داده‌شده است که وجود مس می‌تواند از تشکیل خوردگی حفره‌ای جلوگیری کند و همچنین به مقاومت استثنایی در برابر اسیدسولفوریک کمک می‌کند. مقاومت در برابر اسیدسولفوریک، نیتریک و فسفریک این محصولات را برای تعدادی از کاربردها در صنایع فرآوری شیمیایی جذاب می‌کند.
فولادهای ضدزنگ سوپر داپلکس یک گزینه مقرون‌به‌صرفه برای بسیاری از کاربردهای سخت ارائه می‌دهند زیرا طراحی آن‌ها از افزودن نیکل زیاد که گران هستند و در معرض نوسانات قیمت هستند، چشم‌پوشی می‌کند. اگر برنامه بتواند از سطوح مقاومت بالای این گریدها استفاده کند، می‌توان قطعات را با مقاطع کوچک‌تر و با استفاده از مواد کمتر طراحی کرد. این می‌تواند به‌عنوان یک صرفه‌جویی مستقیم در هزینه مواد مفید باشد.
داپلکس ۲۵۰۷(سوپر داپلکس)
آلیاژ ۲۵۰۷ یک فولاد ضدزنگ فوق‌العاده دوبلکس با ۲۵% کروم، ۴% مولیبدن و ۷% نیکل است که برای کاربردهایی که نیاز به استحکام و مقاومت در برابر خوردگی استثنایی دارند، مانند تجهیزات فرآیندهای شیمیایی، پتروشیمی و آب دریا طراحی‌شده است. فولاد دارای مقاومت عالی در برابر ترک‌خوردگی تنش کلرید، هدایت حرارتی بالا و ضریب انبساط حرارتی پایین است. سطوح بالای کروم، مولیبدن و نیتروژن مقاومت بسیار خوبی در برابر سوراخ شدن، شکاف و خوردگی عمومی ایجاد می‌کند.
قدرت ضربه نیز بالاست. آلیاژ ۲۵۰۷ برای کاربردهایی که نیاز به‌قرار گرفتن در معرض طولانی‌مدت در دمای بالای ۵۷۰ درجه فارنهایت دارند توصیه نمی‌شود زیرا خطر کاهش چقرمگی وجود دارد.
ترکیب شیمیایی
| Carbon | Chromium | Nickel | Molybdenum | Nitrogen | Others |
| ۰٫۰۲۰ | ۲۵ | ۷ | ۴٫۰ | ۰٫۲۷ | S=0.001 |
| PREN = [Cr%] = 3.3 [Mo%] = 16 [N %] ≥ ۴۰ | |||||
ویژگی‌های مکانیکی
۲۵۰۷ استحکام کششی و ضربه‌ای بالا را با ضریب انبساط حرارتی پایین و هدایت حرارتی بالا ترکیب می‌کند. این خواص برای بسیاری از اجزای ساختاری و مکانیکی مناسب است. خواص مکانیکی دمای پایین، محیط و دمای بالا ورق و صفحه ۲۵۰۷ در زیر نشان داده‌شده است.
۲۵۰۷ برای کاربردهایی که نیاز به‌قرار گرفتن طولانی‌مدت در دمای بیش از ۵۷۰ درجه فارنهایت دارند، به دلیل افزایش خطر کاهش چقرمگی توصیه نمی‌شود.
| ۰٫۲% Offset Yield Strength, ksi | ۸۰ min. |
| Ultimate Tensile Strength, ksi | ۱۱۶ min. |
| ۱% Offset Yield Strength, ksi | ۹۱ min. |
| Elongation in 2 inches, % | ۱۵ min. |
| Hardness, Rockwell C | ۳۲ max |
| Impact Energy, ft-lbs | ۷۴ min. |
خواص فیزیکی
| Interval Temper °C |
Thermal expansion ax10M-bK-1 |
°C | Resistivity
(μ_ cm) |
Thermal conductivity (W.m-1.K-1) |
Specific heat (J.kg-1.K-1 |
Young modulus E (GPa) |
Shear modulus G (GPa) |
| ۲۰-۱۰۰ | ۱۳ | ۲۰ | ۸۰ | ۱۷ | ۴۵۰ | ۲۰۰ | ۷۵ |
| ۲۰-۱۰۰ | ۱۳ | ۱۰۰ | ۹۲ | ۱۸ | ۵۰۰ | ۱۹۰ | ۷۳ |
| ۲۰-۲۰۰ | ۱۳٫۵ | ۲۰۰ | ۱۰۰ | ۱۹ | ۵۳۰ | ۱۸۰ | ۷۰ |
| ۲۰-۳۰۰ | ۱۴ | ۳۰۰ | ۱۰۵ | ۲۰ | ۵۶۰ | ۱۷۰ | ۶۷ |
فرآیند
۲۵۰۷
باید بین ۱۸۷۵ درجه فارنهایت و ۲۲۵۰ درجه فارنهایت کار شود. این کار باید با آنیل محلول در حداقل دمای ۱۹۲۵ درجه فارنهایت و خاموش کردن سریع هوا یا آب دنبال شود.
بیشتر روش‌های متداول شکل‌دهی فولاد ضدزنگ را می‌توان برای کار سرد ۲۵۰۷ مورداستفاده قرارداد. این آلیاژ نسبت به فولادهای آستنیتی استحکام تسلیم بالاتر و شکل‌پذیری کمتری دارد، بنابراین سازندگان ممکن است متوجه شوند که نیروهای شکل‌دهی بالاتر، افزایش شعاع خمش و افزایش ظرفیت برگشت فنری لازم است. کشیدن عمیق، شکل‌دهی کششی و فرآیندهای مشابه در ۲۵۰۷ دشوارتر از فولاد زنگ نزن آستنیتی است. هنگامی‌که شکل‌دهی به بیش از ۱۰% تغییر شکل سرد نیاز دارد، محلول آنیل و کوئنچ توصیه میشود.
۲۵۰۷ باید محلول آنیل شده و پس از تشکیل گرم یا سرد خاموش شود. آنیل محلول باید در حداقل ۱۹۲۵ درجه فارنهایت انجام شود. آنیل باید بلافاصله توسط هوا یا آب خاموش شود. برای به دست آوردن حداکثر مقاومت در برابر خوردگی، محصولات عملیات حرارتی شده باید ترشی شده و شسته شوند.
۲۵۰۷ جوش‌پذیری خوبی دارد و می‌تواند با جوش قوس فلزی محافظ (SMAW)، جوش قوسی تنگستن گاز (GTAW)، جوش قوس پلاسما (PAW)، سیم با هسته شار (FCW) یا جوش قوس زیرآب (SAW) به خود یا مواد دیگر متصل شود. فلز پرکننده هنگام جوشکاری ۲۵۰۷ پیشنهاد میشود زیرا ساختار جوش داپلکس مناسبی را ایجاد می‌کند.
پیش گرم کردن ۲۵۰۷ جز برای جلوگیری از متراکم شدن روی فلز سرد ضروری نیست. دمای جوش بین پاسی نباید از ۳۰۰ درجه فارنهایت تجاوز کند در غیر این صورت یکپارچگی جوش ممکن است تحت تأثیر نامطلوب قرار گیرد. اگر قرار است جوشکاری فقط روی یک سطح انجام شود و تمیزکاری پس از جوش امکان‌پذیر نباشد، GTAW برای پاس‌های ریشه پیشنهاد میشود. نباید بدون پرکننده فلز انجام شود مگر اینکه پاک‌سازی پس از جوش امکان‌پذیر باشد. برای SMAW یا GTAW باید از ورودی حرارت ۵-۳۸ کیلوژول بر اینچ استفاده کرد. ورودی حرارتی حدود ۵۰ کیلوژول در اینچ را می‌توان برای SAW استفاده کرد.
کاربرد
تجهیزات صنعت نفت و گاز
سکوهای دریایی، مبدل‌های حرارتی، سامانه‌های آب فرآیند و خدمات، سامانه‌های اطفاء حریق، سامانه‌های تزریق و آب بالاست
صنایع فرآیند شیمیایی، مبدل‌های حرارتی، مخازن ولوله کشی
کارخانه‌های نمک‌زدایی، کارخانه RO-فشار بالا ولوله کشی آب دریا
اجزای مکانیکی و ساختاری، استحکام بالا، قطعات مقاوم در برابر خوردگی
سامانه‌های FGD صنعت برق، سامانه‌های اسکرابر شهری و صنعتی، برج‌های جاذب، کانال‌کشی و لوله‌کشی
داپلکس ZERON 100
دوبلکس ZERON 100 یک فولاد ضدزنگ سوپر داپلکس برای استفاده در محیط‌های تهاجمی است.
خواص آن عبارت‌اند از:
- مقاوم در برابر خوردگی حفره‌ای و شکافی در آب گرم دریا با عملکرد خوردگی تضمین‌شده (PREN > 40)
- قیمت پایدارتر کمتر در مقایسه با آلیاژهای مبتنی بر نیکل
- مقاومت عالی در برابر ترک‌خوردگی تنشی در هر دو محیط کلرید و ترش
- مقاومت برتر در برابر اسیدسولفوریک در اکثر غلظت‌ها
- مقاومت بهبودیافته نسبت به ضدزنگ آستنیتی در برابر خوردگی فرسایش و خستگی ناشی از خوردگی
- استحکام بالا (حداقل مقاومت تسلیم ۸۰۰۰۰ psi) که به طراحی‌ها اجازه می‌دهد وزن را در مقابل سایر آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی کاهش دهند.
- با استفاده از فلز پرکننده ZERON 100 به‌راحتی قابل جوش است
داپلکس ZERON 100 به‌عنوان یک ماده مقاوم در برابر آب دریا برای کاربردهای پمپ در دریای شمال به‌عنوان ماده ریخته‌گری توسعه داده شده است. مقاومت در برابر خوردگی و خواص مقاومتی ZERON 100 منجر به پذیرش گسترده آن در طیف وسیعی از صنایع شده است. کاربردهای نفت و گاز شامل سامانه‌های فرآیند، آب دریا، آب آتش‌نشانی و لوله‌کشی زیردریا، با رایزرها، منیفولدها، مخازن تحت‌فشار، دریچه‌ها و مبدل‌های حرارتی است. از کاربردهای ZERON 100 در سایر صنایع می‌توان به تجهیزات کنترل آلودگی مانند تجهیزات گوگردزدایی گازهای دودکش (FGD)، خمیر و کاغذ، تولید برق، صنایع شیمیایی، دارویی، نمک‌زدایی، معدن، متالورژی و صنایع دریایی اشاره کرد.
استفاده از این فولاد ضدزنگ سوپر داپلکس زمانی که مستلزم قرار گرفتن در معرض طولانی‌مدت در دمای بالاتر از ۵۷۲ درجه فارنهایت باشد توصیه نمی‌شود. این قرار گرفتن باعث کاهش قابل‌توجه چقرمگی میشود. داپلکس ZERON 100 حاوی مقدار کمی مس و تنگستن است. محتوای مس (حداقل ۰٫۵، حداکثر ۱٫۰) باعث مقاومت عالی در برابر خوردگی در بسیاری از اسیدهای غیر اکسیدکننده و معدنی مانند اسید هیدروکلریک و سولفوریک میشود.
ترکیب شیمیایی‌بر حسب %
| ۲۴٫۰-۲۶٫۰ | Cr |
| ۶٫۰-۸٫۰ | Ni |
| ۳٫۰-۴٫۰ | Mo |
| ۰٫۰۳۰ Max | C |
| ۰٫۵-۱٫۰ | W |
| ۰٫۵-۱٫۰ | Cu |
| ۰٫۲-۰٫۳ | N |
| ۱٫۰۰ Max | Mn |
| ۱٫۰ Max | Si |
| ۰٫۰۳ Max | P |
| ۰٫۰۱ Max | S |
| Balance | Fe |
خواص مکانیکی
در دمای اتاق، شرایط آنیل شده محلول
| Hardness Max | % Elongation in 50mm | .۲% Yield Strength, ksi | Tensile Strength, ksi |
| ۲۸ HRC | ۲۵ | ۸۰ | ۱۰۹ |
کاربرد
کاربردهای صنعت نفت و گاز
کنترل آلودگی
خمیر و کاغذ
تولید برق
گوگردزدایی از دودکش
شیمیایی، دارویی
نمک‌زدایی
معدن و صنایع معدنی
صنایع دریایی
