L'acier inoxydable duplex (DSS) est un type d'acier inoxydable qui contient des parties approximativement égales de la ferrite et de l'austénite, la moindre phase comptant généralement au moins 30%. Le DSS a généralement une teneur en chrome entre 18% et 28% et une teneur en nickel entre 3% et 10%. Certains aciers inoxydables duplex contiennent également des éléments d'alliage tels que le molybdène (MO), le cuivre (Cu), le niobium (NB), le titane (Ti) et l'azote (N).
Cette catégorie d'acier combine les caractéristiques des aciers inoxydables austénitiques et ferritiques. Par rapport aux aciers inoxydables ferritiques, le DSS a une plasticité et une ténacité plus élevées, manque de fragilité à température ambiante et montre une amélioration de la résistance et de la soudabilité de la corrosion intergranulaires. Dans le même temps, il conserve la fragilité de 475 ° C et la conductivité thermique élevée des aciers inoxydables ferritiques et présente une superplasticité. Par rapport aux aciers inoxydables austénitiques, le DSS a une résistance plus élevée et une résistance significativement meilleure à la corrosion de contrainte intergranulaire et de chlorure. Le DSS possède également une excellente résistance à la corrosion de piqûres et est considéré comme un acier inoxydable à époque nickel.
Structure et types
En raison de sa structure à double phase de l'austénite et de la ferrite, chaque phase représentant environ la moitié, DSS présente les caractéristiques des aciers inoxydables austénitiques et ferritiques. La limite d'élasticité du DSS varie de 400 MPa à 550 MPa, ce qui est le double des aciers inoxydables austénitiques ordinaires. Le DSS a une ténacité plus élevée, une baisse de la température de transition cassante et une résistance à la corrosion intergranulaire considérablement améliorée et une soudabilité par rapport aux aciers inoxydables ferritiques. Il conserve également certaines propriétés ferritiques en acier inoxydable, telles que la fragilité de 475 ° C, une conductivité thermique élevée, un coefficient de dilatation thermique faible, une superplasticité et un magnétisme. Par rapport aux aciers inoxydables austénitiques, le DSS a une résistance plus élevée, en particulier la limite d'élasticité et une résistance améliorée aux piqûres, à la corrosion du stress et à la fatigue de la corrosion.
Le DSS peut être classé en quatre types en fonction de sa composition chimique: CR18, CR23 (MO-sans), CR22 et CR25. Le type CR25 peut être divisé en aciers inoxydables standard et super duplex. Parmi ceux-ci, les types CR22 et CR25 sont plus couramment utilisés. En Chine, la majorité des notes DSS adoptées sont produites en Suède, y compris 3RE60 (type CR18), SAF2304 (type CR23), SAF2205 (type CR22) et SAF2507 (type CR25).
Types d'acier inoxydable duplex
1. Type à faible alliage:Représenté par UNS S32304 (23CR-4NI-0.1N), cet acier ne contient pas de molybdène et a un nombre équivalent de résistance aux piqûres (PREN) de 24-25. Il peut remplacer l'AISI 304 ou 316 dans les applications de résistance à la corrosion de contrainte.
2. Type d'alliage moyen:Représenté par UNS S31803 (22CR-5NI-3MO-0.15N), avec un Pren de 32-33. Sa résistance à la corrosion se situe entre AISI 316L et 6% Mo + N aciers inoxydables austénitiques.
3. Type à alliage élevé:Contient généralement 25% de Cr avec du molybdène et de l'azote, parfois du cuivre et du tungstène. Représenté par UNS S32550 (25CR-6NI-3MO-2CU-0.2N), avec un Pren de 38-39, cet acier a une meilleure résistance à la corrosion que 22% CR DSS.
4. Super duplex en acier inoxydable:Contient des niveaux élevés de molybdène et d'azote, représentés par UNS S32750 (25CR-7NI-3.7MO-0.3N), contenant parfois également du tungstène et du cuivre, avec un pré-supérieur au-dessus de 40.
Grades d'acier inoxydable duplex en Chine
Le nouveau GB / T standard chinois 20878-2007 "Les grades en acier inoxydable et résistants à la chaleur et la composition chimique" comprennent de nombreux grades DSS, tels que 14CR18NI11SI4ALTI, 022CR19NI5MO3SI2N et 12CR21NI5TI. De plus, l'acier duplex 2205 bien connu correspond au grade chinois 022CR23NI5MO3N.
Caractéristiques de l'acier inoxydable duplex
En raison de sa structure à double phase, en contrôlant correctement la composition chimique et le processus de traitement thermique, DSS combine les avantages des aciers inoxydables ferritiques et austénitiques. Il hérite de l'excellente ténacité et de la soudabilité des aciers inoxydables austénitiques et de la résistance à la corrosion à haute résistance et à la corrosion des contraintes de chlorure des aciers inoxydables ferritiques. Ces propriétés supérieures ont fait que DSS se développe rapidement comme un matériau structurel soudable depuis les années 1980, devenant comparable aux aciers inoxydables martensitiques, austénitiques et ferritiques. DSS a les caractéristiques suivantes:
1. Résistance à la corrosion des contraintes de chlorure:Le DSS contenant du molybdène présente une excellente résistance à la corrosion des contraintes de chlorure à de faibles niveaux de stress. Alors que 18-8 les aciers inoxydables austénitiques ont tendance à souffrir de la fissuration de la corrosion des contraintes dans des solutions de chlorure neutres supérieures à 60 ° C, le DSS fonctionne bien dans des environnements contenant des traces de chlorures et de sulfure d'hydrogène, ce qui le rend adapté aux échangeurs de chaleur et aux évaporateurs.
2. Résistance à la corrosion de piqûres:Le DSS a une excellente résistance à la corrosion de piqûres. Avec le même équivalent de résistance de piqûres (pré = CR% + 3,3mo% + 16 n%), DSS et les aciers inoxydables austénitiques présentent des potentiels de piétinement critiques similaires. La résistance à la corrosion des piqûres et des crevasses de DSS, en particulier dans les types à haut chrome, contenant de l'azote, dépasse celui de l'AISI 316L.
3. Fatigue de corrosion et usure la résistance à la corrosion:Le DSS fonctionne bien dans certains environnements corrosifs, ce qui le rend adapté aux pompes, aux vannes et autres équipements électriques.
4. Propriétés mécaniques:Le DSS a une résistance élevée et une résistance à la fatigue, avec une limite d'élasticité deux fois celle des aciers inoxydables austénitiques 18-8. Dans l'état recouvert de solution, son allongement atteint 25% et sa valeur de ténacité AK (en V en V) dépasse 100 J.
5. Soudabilité:Le DSS a une bonne soudabilité avec de faibles tendances à craquage à chaud. Le préchauffage n'est généralement pas requis avant le soudage, et le traitement thermique post-slip n'est pas nécessaire, permettant le soudage avec 18 à 8 aciers inoxydables austénitiques ou aciers au carbone.
6. Travail chaud:DSS à faible chrome (18% CR) a une plage de température de travail à chaud plus large et une résistance plus faible que 18-8 aciers inoxydables austénitiques, permettant un roulement direct dans les plaques sans forger. DSS à haut chrome (25% CR) est légèrement plus difficile pour le travail chaud mais peut être produit en plaques, tuyaux et fils.
7. Travail à froid:Le DSS présente un plus grand durcissement des travaux pendant les travaux à froid que 18-8 aciers inoxydables austénitiques, nécessitant une contrainte initiale plus élevée pour la déformation pendant la formation de tuyaux et de plaques.
8. Conductivité thermique et expansion:Le DSS a une conductivité thermique plus élevée et des coefficients de dilatation thermique plus élevés par rapport aux aciers inoxydables austénitiques, ce qui le rend adapté à l'équipement de doublure et à la production de plaques composites. Il est également idéal pour les noyaux de tube d'échangeur de chaleur, avec une efficacité d'échange de chaleur plus élevée que les aciers inoxydables austénitiques.
9. Brittleness:Le DSS conserve les tendances à la fragilité des aciers inoxydables ferritiques à haut chrome et ne convient pas à une utilisation à des températures supérieures à 300 ° C. Plus la teneur en chrome dans le DSS est faible, moins elle est sujette aux phases cassantes telles que la phase Sigma.
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Temps de poste: juillet-29-2024