معرفی آلیاژ

---

فولادهای زنگ نزن دوپلكس و انواع متداول آن

 اين فولادها داراي تركيبات شيميايي  و زيرساختار متوازن (Duplex) و تقريباً نسبت مساوي فريتي و آستنيتي هستند.

خواص اين دسته از فولادهاي زنگ نزن به طور خلاصه در زير آمده است:

1. ترکیب شیميايي براساس كروم و مولیبدن بالا به ترتيب مقاومت به خوردگي بين دانه اي و خوردگي حفره اي را بهبود مي بخشد.
2. افزودن نيترو‍ژن ميتواند به وسیله مكانيسم محلول جامد بين نشینی، سختي ساختار را افزايش داده كه در نهايت راندمان مقاومت و چقرمگي را ارتقاء مي بخشد.
3. زير ساختار دو فازی متضمن مقاومت بالا بوده و در مقابل ايجاد حفره و ترك  ناشي از شكست خوردگي تحت تنش((SCC از خود مقاومت نشان ميدهد.
4. چقرمگي فولادهاي زنگ نزن دوپلكس نسبت به فولاد های زنگ نزن  فريتي بالاتر است ، اما نسبت به فولاد های زنگ نزن  آستنيتي پايين تر می باشد.
5. اين فولادها به راحتي قابل جوشكاری بوده و داراي مقاومت كششي بالايي هستند.

شكل 1 مقايسه رفتار 316L و دوپلكس هاي 2707, 2507, 2205  را بعد از 24 ساعت در دماي 85 درجه سانتی گراد در محلول %6 Fecl3 نشان ميدهد .

جدول 1  خواص مكانيكي  و تركيب شيميايي فولادهاي زنگ نزن 316L و 904Lو انواع دوپلكس هاي متداول (2707,2507,2205,630(17-4PH)) را نشان ميدهد.

Mechanical Properties			Chemical Compositions %
Elongation	Tensile Strength	Proof Strength	Cb	Cu	N	Mo	Ni	Cr	C max	UNS	Grade
A%	R m	R p0.2
Min.	MPa	MPa,min.
											Duplex
25	920-1100	700	–	–	0.3	5	6.5	27	0.030	S32707	2707HD
25	800-1100	550	–	–	0.3	4	7	25	0.030	S32750	2507
25	680-1000	485	–	–	0.2	3.2	5	22	0.030	S32205	2205
50	1100	1000	0.30	3-5	–	–	4	17	0.070	S17400	630(17-4PH)
											Austenitic
45	515-690	220	–	–	–	2.1	11.5	17	0.030	S31603	(316L)
35	520-720	230	–	–	–	4.5	25	20	0.020	N08904	(904L)

جدول 1

با توجه به گسترش مصرف فولادهاي دوپلكس اجمالاً خواص و وي‍‍‍‍ژگيهاي متداولترين فولادهاي دوپلكس با استاندارد 2205 ، جهت آشنايي بيشتر ارائه ميگردد.

فولاد زنگ نزن دوپلكس (دوتايي )(DIN 1.4462)   AISI 2205

هنگامي كه عمليات حرارتي به درستي در مورد فولاد زنگ نزن دوپلكس (دوتايي ) 2205 اعمال ميشود در ساختار متالورژيكي آن آستنيت و فريت به طور مساوي ايجاد خواهد شد.

ساختار مورد نظر،2205  را در مقابل شكست خوردگي  تحت تنش(SCC) مقاومتر از فولاد هاي زنگ نزن آستنیتی نظیر 304 و316 مينمايد .كرم بالاتر همراه با موليبدن و نيتروژن مقاومت در برابر حفره اي شدن و افزايش خوردگي را در حضور يون كلر به ميزان قابل توجهي بهبود ميبخشد .در بيشتر محيط ها ، مقاومت به خوردگي 2205 از 316 بسيار بهتر بوده به اضافه اينكه عموماً تنش تسليم (مقاومت در برابر تغيير شكل پلاستیک ) در 2205 تقريباً دو برابر فولادهاي زنگ نزن آستنيتي مي باشد.

رفتار فيزيكي فولاد 2205  در دماي 50- درجه سانتي گراد ، از نرم به ترد تبديل شده لذا دماي كاربري اين فولاد عمدتاً در محدوده 50- درجه  الي 300+ درجه سانتي گراد مي باشد.

فولاد 2205 به صورت بسيار قابل توجهي درمحيط هاي حاوي يون كلر و سولفيد هيدروژن مانند محيط هاي دريايي ، استخراج نفت و گاز مقاوم و كاربرد دارد.

كابرد عمده اين فولاد در خطوط لوله ، مخازن تحت فشار ، مخازن حمل و نگهداري ، صنايع نيشكر ، چوب وكاغذ و صنايع معدن مي باشد بطوريكه فولاد 2205 به صورت همه جانبه اي در خطوط لوله و مخازن استخراج نفت وگاز از چاههاي ترش  و پالايشگاهها و محيط هاي داراي يون كلرو سولفید به کار می رود.

2205 نيز در مبدلهاي حرارتي كه آب شور يا آب داراي يون كلر جهت خنك كن به كار مي رود استفاده ميشود.

2205 با استاندارد ASTMA240  مطابق با (1/4462)DIN با استانداردEN10088-2  ميباشد.

تر كيب شيميايي و خواص مكانيكي2205 در جدول 2 به شرح زير مشهود است .

Mechanical Properties			Chemical Compositions %
Elongation	Tensile Strength	Proof Strength	Cb	Cu	N	Mo	Ni	Cr	C max	UNS	Grade
A%	R m	R p0.2
Min.	MPa	MPa,min.
											Duplex
25	920-1100	700	–	–	0.3	5	6.5	27	0.030	S32707	2707HD
25	800-1100	550	–	–	0.3	4	7	25	0.030	S32750	2507
25	680-1000	485	–	–	0.2	3.2	5	22	0.030	S32205	2205
50	1100	1000	0.30	3-5	–	–	4	17	0.070	S17400	630(17-4PH)
											Austenitic
45	515-690	220	–	–	–	2.1	11.5	17	0.030	S31603	(316L)
35	520-720	230	–	–	–	4.5	25	20	0.020	N08904	(904L)

بالاترين درجه حرارتي كه  ميتوان بصورت مداوم ازفولاد 2205 استفاده نمود  دماي 300+ درجه سانتي گراد است.

 با آنيل كامل و سرد كردن سريع (كوئنچ) ،چقرمگي و مقاومت بالاي خوردگي در اين فولاد به دست خواهد آمد.