استیل استنلس داپلکس چیست

استیل داپلکس چیست

داپلکس بسیار مقاوم در برابر خوردگی می باشد و جزو آلیاژهای قابل سخت شدن هستند.

استیل استنلس حاوی مقادیر بالایی از کروم بین 18 تا 28 درصد و مقادیر متوسط بین 1.5 تا 8 درصد نیکل می باشد. مقاومت در برابر خوردگی بالا و خواص مکانیکی عالی استیل داپلکس را می توان به عنوان ترکیب شیمیایی و ریز ساختار متعادل داپلکس با در صد تقریبا برابر فریتی و آستینتی نسبت داد. داپلکس در بیشتر موارد سخت تر از استیل استنلس فریتی هستند. مقاومت داپلکس در بعضی موارد می تواند دو برابراستیل های آستینتی باشد. (جهت مطالعه بیشتر به استیل استنلس مراجعه نمایید)

مشخصات عمومی

استیل داپلکس به دلیل مقاومت در برابر خوردگی بالا در انواع برنامه ها کاربرد دارد مانند:

• مبدل های حرارتی

• نیروگاه های نمک زدایی و سیستم های آب دریا

• لوله های انتقال آب

• چرخ دنده, پروانه و شافت در تجهیزات صنعتی

• واشر و سایر تجهیزات صنعت کاغذ

• برج های جاذب,‌ سیستم های FGD برای کنترل آلودگی هوا

• تولید اسید فسفریک

• مواد غذایی, نفت و گاز, معادن و کاربردهای معماری

• گیاهان سوخت زیستی

مزایای آلیاژ داپلکس

داپلکس بسیاری از خواص آلیاژ فریتی و آستینتی را با هم ترکیبی دارد و از مقاومت بالایی برخوردار است. هم مقاومت در برابر خوردگی خوبی دارد. این فولاد به دلیل محتوای زیاد کروم, مولیبدن و نیتروژن و ساختار داپلکس, مزایای بسیاری در مقابل آلیاژ آستینتی ارائه می دهد که شامل :

• مقاومت بالا, تقریبا دو برابر سطح آستینتی
• در برابر خوردگی حفره و خوردگی شکاف مقاومت خوبی دارد
• مقاومت عالی در برابر ترک خوردگی در برابر تنش و خوردگی دارد
• در برابر فرسایش و خستگی مقاومت دارد
• قابلیت جوشکاری خوب و افزایش انتقال گرما دارد
• قیمت پایدارتر به دلیل پایین آمدن سطح نیکل نسبت به آلیاژهای آستینتی دارد

انواع مختلف این آلیاژ شامل :

داپلکس 2205

استیل استنلس 2205 در گیاهان سوخت زیستی, ورق سیم پیچ, پلیت, ورق کوئل, سیم پیچ, تسمه, محصولات لوله ای استفاده می شود.

داپلکس 2205 به طور ایده آل برای محیط های فشار بالا و بسیار خورنده مناسب است.

داپلکس 2304

استیل استنلس 2304 در ساخت ورق, ورق سیم پیچ, پلیت, میلگرد و تسمه و محصولات لوله ای استفاده می شود. (جهت خرید و بررسی به قیمت ورق استیل مراجعه نمایید)

داپلکس 2507

استیل استنلس 2507 یک آلیاژ فوق العاده داپلکس با 25 درصد کروم, 4 درصد مولیبدن و ۷ درصد نیکل می باشد.

داپلکس LDX2101

آلیاژ داپلکس برای محصولاتی چون میله و پلیت استفاده می شود.

استیل داپلکس آلیاژ 2205

استیل استنلس 2205 در ساخت ورق, ورق سیم پیچ, پلیت, ورق کوئل, سیم پیچ, تسمه, محصولات لوله ای استفاده می شود.

داپلکس 2205 به طور ایده آل برای محیط های فشار بالا و بسیار خورنده مناسب است.

مشخصات عمومی

داپلکس 2205 حاوی یک کروم دو فاز, فریتی, 22 درصد آستینتی, 3 درصد مولیبدن, 5 تا 6 درصد نیکل ساخته شده است.

این آلیاژ استیل استنلس داپلکس به طور گسترده ای استفاده می شود و با مقاومت در برابر عملکرد بالا, دو برابر آلیاژ استاندارد آستینتی می باشد. همچنین این آلیاژ از قدرت خستگی بالا, مقاومت برجسته در برابر ترک خوردگی در برابر استرس, شکاف, حفره, فرسایش و خوردگی عمومی در محیط های سخت برخوردار است.

کاربرد آلیاژ 2205

• فرآوری شیمیایی, حمل و نقل و ذخیره سازی- مخزن تحت فشار, مخازن, لوله گذاری و مبدل حرارتی کاربرد دارد.

• تجهیزات اکتشاف و پردازش نفت و گاز, لوله کشی, لوله و مبدل های حرارتی

• دریایی و سایر محیط های دارای کلرید بالا
• سیستم های شستشوی پساب
• صنعت خمیر کاغذ, هضم کننده ها, تجهیزات سفید کننده و سیستم های حمل و نقل

• مخازن باری برای کشتی ها و کامیون ها

• تجهیزات پردازش مواد غذایی
• گیاهان سوختهای زیستی

مقاومت در برابر خوردگی

• استیل 2205 به دلیل داشتن کروم,‌ مولیبدن و نیتروژن بالا, در اکثر محیط ها برترین مقاومت در برابر خوردگی نسبت به 316 و 316L را نشان می دهد.
• محتوای کروم,‌ مولیبدن و نیتروژن همچنین در محلول های اکسید کننده و اسیدی مقاومت بالایی در برابر حفره و خوردگی دارد.
• مقاوم در برابر خوردگی در برابر استرس کلرید و دمای حدود 150 درجه سانتیگراد دارد.
• وجود فریتی عملکرد خوبی در محیط های سوزاننده فراهم می کند.

مقاومت در برابر حرارت

•  داپلکس 2205 در دمای بالا از مقاومت در برابر اکسیداسیون خوبی برخوردار است.
• در صورت قرار گرفتن در معرض دمای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد در مدت زمان کوتاه در معرض شکنندگی می باشد. بنابراین داپلکس 2205 برای استفاده در دمای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد توصیه نمی شود.

مشخصات جوشکاری

• قابلیت جوش پذیری خوبی می باشد.
• به طور کلی نباید بدون فلز پر کننده جوشکاری شود زیرا ممکن است باعث فریتی بیش از حد شود.

حرارت درمانی

• دامنه دمای بازپخت 1020 تا 1100 درجه سانتیگراد می باشد.
• با عملیات حرارتی سخت نمی شود اما آلیاژ 2205 داپلکس به درجه سخت شدگی می رسد.
• در جبران ضریب انبساط حرارتی بالاتر برای جلوگیری از تاب و اعوجاج توجه ویژه ای لازم است.

پردازش نورد گرم

اکثر تولید کنندگان داپلکس 2205 حداکثر دمای حرارتی پتک کاری داغ در 1100 تا 1150 درجه سانتیگراد توصیه می کنند. اگر شکل قطعه کار جمع و جور نباشد لبه ها ممکن است به طور قابل توجهی خنک تر از حجم باشد و احتمال ترک خوردگی در مناطق خنک وجود دارد.

پردازش نورد سرد

آلیاژ 2205 شکل پذیری خوبی در انواع قطعات از خود نشان می دهد. قدرت بالای آلیاژ 2205 می تواند مشکلاتی را ایجاد کند.

قابلیت ساخت

ماشینکاری داپلکس 2205 نسبت به سایر آلیاژهای استیل استنلس آستینتی سری 300 تا حدودی دشوار تر است. نیروهای برش بیشتر و سایش سریع تر مورد نیاز بوده و جزو ابزارهای معمول می باشد. برخی از دستور العمل ها برای ماشینکاری عبارتند از :

• استفاده از دستگاه های قدرتمند و سفت و سخت, ابزار و قطعه کار محکم می باشد.
• با کوتاه نگه داشتن ابزار لرزش را به حداقل می توان رساند.
• برای کاربیدهایی که دارای لبه تیز هستند و در عین حال مقاومت کافی را دارند می توان از شعاع دماغه روی ابزار استفاده کرد.
• قسمت های ماشینکاری را طراحی کنید تا همیشه عمق برش زیر لایه بعدی فراهم شود.

خصوصیات شیمیایی

آلیاژ	کربن	منگنز	سیلیکون	فسفر	سولفور	کروم	مولیبدن	نیکل	نیتروژن
2205 (S31803)	0.03	2	1	0.03	0.02	21 – 23	2.5 – 3.5	4.5 – 6.5	0.08 – 0.2
2205 (S32205)	0.03	2	1	0.03	0.02	22 – 23	3 – 3.5	4.5 – 6.5	0.14 – 0.2

خصوصیات مکانیکی

آلیاژ	مقاومت کششی	قدرت عملکرد	کشیدگی	سختی برینل
2205	90	65	25	217

 

استیل داپلکس آلیاژ 2304

استیل استنلس 2304 در ساخت ورق, ورق کوئل, پلیت, میلگرد, تسمه و محصولات لوله ای استفاده می شود. (جهت خرید و بررسی به قیمت لوله استیل مراجعه نمایید)

مشخصات عمومی

استیل داپلکس 2304 دارای 23 درصد کروم و 4 درصد نیکل, بدون مولیبدن است که ساختار آن تعادلی بین فریتی و آستینتی می باشد. این مقاومت در برابر خوردگی عمومی بوده و بهتر از آلیاژهای 304L و 316L است اما دارای مقاومت تسلیم تقریبا دو برابر نسبت به استیل های آستینتی می باشد. ریز ساختار داپلکس و محتوای کم نیکل و کروم به آلیاژ 2304 این اجازه را میدهد که مقاومت در برابر خوردگی در برابر تنش را با آلیاژهای 304 و 316 نشان دهد.

به طور معمول برای همه کاربردهای محدوده دمایی 300 تا 500 درجه سانتیگراد مناسب است و دارای ویژگی هایی هم بوده که از قبیل مقاومت مکانیکی بالا,‌ قابلیت جوش پذیری خوب, مقاومت در برابر خوردگی خوب, مقاومت بالا در برابر ترک خوردگی در برابر تنش,‌ ماشینکاری خوب, انبساط حرارتی کم, خواص خستگی خوب, هدایت حرارتی بالا و ساخت آسان می باشد.

کاربرد آلیاژ 2304

داپلکس 2304 به طور کلی در برنامه هایی که آلیاژ 304 و 316L استفاده می شود که شامل موارد زیر است:

• محیط های حاوی کلرید
• سیستم های لوله های جوش داده شده در صنایع خمیر کاغذ , شیمی و پتروشیمی و تصفیه آب

• حمل و نقل

• لوله های مبدل حرارتی
• معماری, ساختمان و ساخت و ساز

• مخزن تحت فشار
• محلول های سوزاننده, اسیدهای آلی
• صنایع غذایی

مقاومت در برابر خوردگی

• به دلیل محتوای بالای 23 درصد کروم, مقاومت در برابر خوردگی داپلکس 2304 عملا با آلیاژ 316L برابر است.
• ریز ساختار داپلکس و محتوای کم نیکل و کروم بالا باعث می شود که داپلکس 2304 در مقایسه با آلیاژهای آستینتی استاندارد 304L و 316L دارای مقاومت به خوردگی دربرابر فشار باشد.
• در برابر آلیاژ 316L مقاوم تر در برابر حفره و مقاومت در برابر خوردگی می باشد.
• نسبت به آلیاژهای 304L و 316L مقاومت بالایی در برابر ترک خوردگی و در برابر تنش در کلرید( حاوی محلول آبی) دارد.
• میزان خوردگی در جوشاندن اسید نیتریک 65 درصد از آلیاژ 316L بیشتر است.
• استحکام تسلیم بالای آن باعث می شود که آلیاژ 2304 عملکرد خوبی در سایش داشته باشد.

ساختار

• ریز ساختار داپلکس 2304 در مقایسه با استیل استنلس داپلکس حاوی مولیبدن بسیار پایدار است
• حاوی مقادیر تقریبا مساوی فریتی و آستینتی در زیر ساختار پس از آنیل شدن در دمای حدودی دارد.

قابلیت جوشکاری

• قابل جوشکاری به صورت دستی و اتوماتیک SMAW, MIG, PLASMA, TIG, FCAW,SAW میباشد.
• ریز ساختار داپلکس باعث کاهش حساسیت آلیاژ به ترک خوردگی گرم می شود.
• پیش گرمایش و جوشکاری پس از آن لازم نیست
• فلز پرکننده باید فریتی متعادل باشد.

قابلیت ساخت

• خواص تراشکاری بهبود یافته به ویژه هنگام بررسی حفاری
• سرعت کم و تغذیه زیاد, این تمایل به سخت شدن آلیاژها را به حداقل می رساند.

ترکیب بندی

آلیاژ	کربن	کروم	آهن	منگنز	سیلیکون	سولفور	فسفر	نیکل	مس	نیتروژن
داپلکس 2304	0.03	21.5 – 24.5	Bal	2.5	1	0.03	0.04	3 – 3.5	0.05 – 2	0.05 – 2

خاصیت مکانیکی

آلیاژ	مقاومت کششی	قدرت عملکرد	کشیدگی	سختی برینل	سختی راکول
داپلکس 2304	87	58	25	293	31

 

استیل داپلکس آلیاژ 2507

آلیاژ داپلکس 2507 یک آلیاژ فوق العاده حاوی 25 درصد کروم, ۴ درصد مولیبدن و ۷ درصد نیکل می باشد. آین آلیاژ برای کاربردهایی طراحی شده است که با مقاومت در برابر خوردگی استثنایی استفاده می شود. به طور مثال کاربردهایی که در تجهیزات فرآوری شیمیایی,‌ پتروشیمی و تجهیزاتی که در مجاورت آب دریا هستند استفاده می شود. این آلیاژ مقاومت عالی در برابر ترک خوردگی و در برابر خوردگی تنش کلرید, هدایت گرمایی بالا و ضریب انبساط حرارتی کم دارد. سطح بالای کروم, مولیبدن و نیکل مقاومت بسیار خوبی در برابر حفره, شکاف و خوردگی عمومی ایجاد می کند.

کاربرد آلیاژ 2507

• تجهیزات صنعت نفت و گاز
• سکوهای دریایی, سیستم های آب فرآیندی و خدماتی,‌ سیستم های اطفا حریق, سیستم های تزریق آب مورد استفاده قرار می گیرد.

• صنایع فرآیند شیمیایی, شناورها و لوله گذاری
• کارخانه های نمک زدایی, فشار قوی و لوله گذاری آب دریا
• اجزای مکانیکی و ساختاری,‌ قطعات با مقاومت بالا,‌مقاوم در برابر خوردگی
• سیستم های FGD صنعت برق, سیستم های اسکرابر صنعتی,‌ برج های جاذب,‌کانال ها و لوله کشی ها

خوردگی عمومی

• محتوای بالای کروم و مولیبدن در آلیاژ 2507 و در برابر خوردگی یکنواخت اسیدهای آلی مانند اسید فرمیک و استیک بسیار مقاوم می باشد.
• مقاومت عالی در برابر اسیدهای غیرآلی, به ویژه آنهایی که حاوی کلرید هستند ایجاد می کند.
• می تواند در در مجاورت اسید کلریدریک رقیق استفاده شود.
• در یک شکل نیازی به ایجاد حفره در منطقه زیر خط مرزی نیست اما باید از ایجاد شکاف جلوگیری شود.

خوردگی ساختار بین دانه ای

• مقدار کم کربن در اثر عملیات حرارتی,‌ خطر رسوب کاربید در ساختار بین دانه ای را بسیار کاهش می دهد.
• در برابر خوردگی بین دانه ای مر بوط به کاربید بسیار مقاوم است

استرس ترک خوردگی

• ساختار دوپلکس 2507 مقاومت عالی در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش کلرید را فراهم می کند.
• از نظر مقاومت در برابر خوردگی برتر از آلیاژ 2205 می باشد.
• آلیاژ 2507 در برنامه هعایی که کاربرد نفت و گاز دریایی و چاه هایی که به طور طبیعی سطح نمک بالایی دارد استفاده می شود.

خوردگی حفره

برای ایجاد مقاومت حفره ای فولاد در محلول های حاوی کلرید می توان از روشهای مختلف آزمایش استفاده کرد.

خوردگی شکاف

در برابر خوردگی شکاف بسیار مقاوم است.

نورد گرم

آلیاژ 2507 باید گرم باشد و بین دمای 1023 تا 1232 درجه سانتیگراد کار شود. به دنبال آن باید یک محلول در دمای حداقل 1051 درجه سانتیگراد یک خنک کننده سریع هوا یا آب باشد.

نورد سرد

• بیشتر روش های متداول تشکیل استیل استنلس را می توان برای سرما 2507 استفاده کرد. استحکام تسلیم و شکل پذیری این آلیاژ نسبت به آستینتی کمتراست. افزایش شعاع خم شدن و افزایش میزان کمک به فنر ضروری است.
• رسم عمیق, تشکیل کشش و فرآیندهای مشابه در آلیاژ 2507 دشوارتر از استنیل آستینتی است.
• در صورت تغییرشکل در سرما بیش از 10 درصد, استفاده از محلول پیشنهاد می شود.

حرارت درمانی

آلیاژ 2507 باید پس از نورد سرد و گرم بازپخت شده و رفع شود. پخت محلول باید حداقل در دمای 1051 درجه سانتیگراد انجام شود. آنیل شدن باید بلافاصله با خاموش شدن سریع در هوا یا آب انجام شود. برای بدست آوردن حداکثر مقاومت در برابر خوردگی, محصولات در عملیات حرارتی باید شستشو داده شود.

جوشکاری

آلیاژ 2507 قابلیت جوشکاری مناسب است و می توان با جوشکاری قوس فلزی محافظ SMAW,‌جوشکاری قوس تنگستن گازGTAW, جوشکاری قوس پلاسما PAW, سیم هسته شار FCW یا جوشکاری قوس غوطه وری می توان جوشکاری کرد. در صورت تغییر شکل بیش از 10 درصد استفاده محلول پیشنهاد می شود. پیش گرم شدن 2507 لازم نیست مگر برای جلوگیری از تراکم فلز سرد. دمای جوشکاری بین دنده نباید بیش از 148 درجه سانتیگراد باشد. در غیر این صورت جوش یکپارچه می تواند تاثیر منفی بگذارد. ریشه جوش باید با گاز تمیز کننده آرگون در برابر خوردگی محافظت شود. و اینکه مقاومت به خوردگی بالایی پیدا می کند.

خصوصیات شیمیایی

آلیاژ	کربن	کروم	نیکل	مولیبدن	نیتروژن
2507	0.02	25	7	4	0.27

خاصیت مکانیکی

آلیاژ	مقاومت عملکرد جبران 0.2 %	مقاومت عملکرد جبران 0.2 %	کشیدگی	سختی راکول	انرژی ضربه
داپلکس 2507	80	91	15	32	74

 

استیل داپلکس آلیاژ LDX2101

استیل استنلس آلیاژ LDX2101 در محصولاتی چون میله و پلیت استفاده می شود.

مشخصات عمومی

آلیاژ LDX2101 حاوی نسبتا کم عناصر آلیاژی ( آستینتی و فریتی) می باشد.این آلیاژ از مقاومت مکانیکی بالایی برخوردار است شبیه به آلیاژهای دیگر داپلکس می باشد. مقاومت خوب در برابر خوردگی دارد. به صورت ترکیبی می توان از این ویژگی ها برای بهینه سازی طراحی با توجه به مقاومت, نگهداری, دوام و بهره وری طولانی مدت استفاده کرد.

مشخصات

• مقاومت بالا تقریبا دو برابر با مقاومت بالاتر از استیل های آستینتی 304 و 316 می باشد.
• بسیار خوبی در برابر ترک خوردگی و در برابر استرس دارد.
• مقاومت خوبی در برابر خوردگی و حفره دارد
• جذب انرژی بالا
• خصوصیات فیزیکی که مزایای طراحی را ارائه می دهد.
• سهولت ساخت و مقاومت خوب
• قابلیت جوش پذیری بسیار خوبی دارد

کاربرد آلیاژ LDX2101

کاربرد در محیط های عمومی

• ساختمان و ساخت و ساز

• مخازن ذخیره سازی

• میله های تقویت کننده
• لوله کشی آب

مقاومت در برابر خوردگی

• مقاومت در برابر خوردگی به طور کلی خوب است
• مناسب برای استفاده در طیف گسترده ای از کاربردها و محیط های عمومی

خوردگی در برابر شکاف و حفره

• مقاومت در برابر خوردگی و ایجاد محتوای کروم, مولیبدن و نیتروژن در فولاد افزایش می یابد.
• در برابر انواع خوردگی, که عمدتا توسط محیط حاوی کلرید ایجاد می شود به دلیل درجه بالای کروم و ازت مقاومت بالایی دارد .

خوردگی توسط اتمسفر

• به شدت در برابر خوردگی یکنواخت مقاومت می کند و در برابر خوردگی موضعی مانند حفره و خوردگی شکاف مقاومت بالایی دارد.
• در اکثر محیط ها به اندازه کافی مقاوم است.

ترک خوردگی در برابر استرس

استیل استنلس LDX2101 مقاومت خوبی در برابر ترک خوردگی ناشی از استرس و کلرید دارد.

حرارت درمانی

پلیت و ورق و سیم پیچ به طور معمول در شرایط عملیات حرارتی متحول می شوند و در صورت نیاز به عملیات حرارتی اضافی به پردازش بیشتری توصیه می شود. (جهت مطالعه بیشتر به ورق استیل چیست مراجعه نمایید)

حل کردن محلول

در دمای 1020 تا 1080 درجه سانتیگراد خنک سازی سریع در هوا یا آب صورت می گیرد.

نورد گرم

شکل دهی گرم در محدوده دمایی 1100 تا 900 درجه سانتیگراد انجام می شود و باید دوباره بازپخت صورت گیرد. با این حال قدرت در دمای بالا کم است.

نورد سرد

با توجه به مقاومت بالا در برابر داپلکس معمولا نیروهای تشکیل دهنده بیشتر از نیروهای مورد نیاز برای فولاد آستینتی در نورد سرد نیاز است.

آلیاژ LDX2101 برای اکثر عملیات شکل دهی مورد استفاده در ساخت استیل استنلس مناسب است.

با توجه به مقاومت مکانیکی بالاتر این آلیاژ انجام عملیاتی مانند رسم عمیق شکل گیری کشش و چرخش نسبت به فولاد آستینتی دشوارتر است.

استحکام بالا این آلیاژ ممکن است باعث به وجود آمدن فنر نسبتا قوی شود.

جوشکاری

آلیاژ LDX2101 قابلیت جوشکاری بالایی دارد و می توان با استفاده از همان فرآیند جوشکاری سایر آلیاژهای داپلکس می توان جوشکاری کرد.

به طور کلی توصیه می شود در جوشکاری داپلکس LDX2101 محدودیت هایی در قوس الکتریکی دارد و آن هم به دلیل محتوای کم سطح آلیاژ و سطح بالای نیتروژن می باشد.

روشهای جوشکاری مناسب جوشکاری با قوس فلزی دستی با الکترود های پوشیده یا جوشکاری با قوس محافظ گاز می باشد. جوشکاری باید در محدوده حرارتی 0.2 تا 2.5 کیلو ژول انجام شود. به طور معمول در عملیات حرارتی پیش گرم یا پس از جوشکاری لازم نیست.

ترکیب شیمیایی

آلیاژ	کربن	سیلیکون	منگنز	فسفر	سولفور	کروم	نیکل	نیتروژن	مولیبدن
2101LDX	0.03	1	5	0.04	0.03	21.5	1.5	0.22	0.3

 

جهت مطالعه بیشتر به استیل چیست مراجعه فرمایید.