لوله داپلکس، از جمله گریدهای فولاد زنگ نزن است که به دلیل داشتن مقاومت به خوردگی و استحکام همزمان، کاربرد بالایی دارد. فولادهای زنگ نزن به دلیل حضور عناصری چون نیکل و کروم، مقاومت به خوردگی بالایی دارند. با تغییر عناصر ساختاری و همچنین ساختار داخلی فولاد، خواص و کاربردهای آن نیز تغییر می‌یابند. یکی از این انواع، فولاد دوپلکس است که ساختار کریستالی آستنیتی – فریتی دارد.

به واسطه ویژگی‌های این گرید پرکاربرد خانواده‌های استیل زنگ نزن، این آلیاژ به ویژه در سازه‌های آب شور و ساختار بدنه کشتی‌ها استفاده می‌شود. قیمت ورق داپلکس به جهت کاربردهای گسترده در صنایع مختلف، اهمیت دارد.

در ادامه این مقاله از آیرومارت، با پاسخ به سوال لوله داپلکس چیست، درباره انواع، ویژگی‌ها و کاربردهای آن بحث خواهیم کرد.

لوله داپلکس چیست؟

لوله داپلکس یکی از اعضای خانواده فولاد زنگ نزن است که مقاومت به خوردگی و استحکام بالایی دارد. علت این ویژگی، ترکیب شیمیایی لوله داپلکس است که در آن ۱۹ تا ۲۸ درصد کروم، ۵ درصد مولیبدن و ۵۰ درصد آهن وجود دارد. عنصر کروم، در این آلیاژ یک سطح یکپارچه و همگن مقاوم به خوردگی و در عین حال سخت ایجاد می‌کند. نیکل، عنصر دیگری است که مقاومت به خوردگی استیل داپلکس را افزایش می‌دهد.

ریزساختار استیل داپلکس، ترکیبی از دو فاز آستنیت و فریت است. وجود دو فاز در این فولاد منجر می‌شود که خواص مطلوب هردو فاز را داشته باشد.

ویژگی های لوله داپلکس

عناصر و فاز مذکوری که در این آلیاژ قرار دارند، منجر به خواص مطلوب مختلفی می‌شوند که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• چقرمگی بالا
• مقاومت حرارتی
• مقاومت به خوردگی بسیار بالا
• استحکام و سختی مناسب
• مقاومت به سایش بسیار مطلوب
• قابلیت جوش‌پذیری

مقاومت لوله داپلکس در برابر ترک ناشی از خوردگی تنشی بالاست اما در مقایسه با فولاد ضد زنگ فریتی، این مقاومت کمتر است. شایان ذکر است، استنلس استیل داپلکس از جمله فولادهای زنگ نزن مغناطیسی است. با چنین ویژگی‌هایی، خرید ورق داپلکس می‌تواند جایگزین مناسبی برای استیل ۳۰۴ یا ۳۱۶ باشد.

در ادامه، به صورت جزئی‌تر به خواص این استیل خواهیم پرداخت.

مقاومت به خوردگی

لوله داپلکس، در برابر انواع خوردگی مقاومت بالایی دارد. از مهم‌ترین ویژگی‌های آن می‌توان به مقاومت در برابر خوردگی مرز دانه‌ای اشاره کرد. خورده نشدن در محیط‌های کلریدی و سولفیدی و مقاومت به ترک ناشی از خوردگی تنشی، از جمله دیگر ویژگی‌های مهم آن است. مقاومت به خوردگی این فولاد در مقایسه با استیل ۳۰۴ و استیل ۳۱۶ بیشتر است.

عملیات حرارتی

عملیات حرارتی فولادهای داپلکس، تاثیری بر مقاومت آن‌ها ندارد. برای سختی بیشتر، می‌توان این فولادها را با گرم کردن تا دمای ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد و کوئنچ سریع کار سخت کرد.

ماشین کاری استیل داپلکس

استحکام بالای لوله داپلکس موجب می‌شود که فرایند ماشین کاری آن به سختی قابل انجام باشد. به طوری که استیل داپلکس گرید ۲۲۰۵ کندتر از فولاد زنگ نزن ۳۰۴ ماشین‌کاری می‌شود. چندین نکته هنگام ماشین کاری این فولادها باید رعایت شود. به عنوان مثال، تیز بودن لبه‌های برش، ماشین کاری لوله داپلکس را ساده‌تر می‌کند. از طرفی، باید از خنک‌کننده‌ها و روان‌کننده‌ها استفاده شود. علت این امر، جلوگیری از ایجاد شیب گرمایی در لبه‌های برش به دلیل هدایت حرارتی کم آلیاژهای آستنیتی است.

مقاومت در برابر حرارت

لوله داپلکس در دماهای بالاتر از ۳۰۰ درجه انعطاف‌پذیری خود را از دست می‌دهد و علت آن درصد بالای کروم این فولاد است که مقاومت به خوردگی آن را افزایش داده‌است. در دماهای پایین، لوله داپلکس داکتیلیته بیشتری نسبت به فولادهای آستنیتی و فریتی دارد و استفاده از آن حتی تا دمای ۵۰- درجه سانتی‌گراد نیز ممکن است.

جوشکاری لوله داپلکس

برای جوشکاری لوله داپلکس ۲۲۰۵ می‌توان از تمام روش های جوشکاری استفاده کرد. البته فرایند جوش آن‌ها، در مقایسه با جوشکاری فولادهای آستنیتی مشکل‌تر است. از آن‌جایی که انبساط حرارتی در استیل‌های داپلکس پایین است، تنش‌های پسماند بعد از جوشکاری بالا نخواهد بود و مشکلات ناشی از این این تنش‌ها اتفاق نخواهد افتاد. فولاد زنگ نزن ۲۲۰۵ را با فیلر گرید ۲۲۰۹ جوشکاری می‌کنند.

انواع استیل داپلکس

استنلس استیل داپلکس، به عنوان یکی از خانواده ‎های فولاد زنگ نزن، خود دارای چند زیر مجموعه است. این نوع فولاد، بر اساس مقاومت به خوردگی حفره‌دار شدن به سه دسته تقسیم می‌شود:

• لوله داپلکس استاندارد
• استیل سوپر داپلکس
• لوله داپلکس lean