Nel 1968, l'invenzione della decarburazione dell'ossigeno argon (AOD), un processo di raffinazione dell'acciaio inossidabile, ha reso possibile una serie di nuovi acciai inossidabili.Uno dei progressi apportati dal processo AOD è l'aggiunta dell'elemento di lega n.La tenacità e la resistenza alla corrosione dell'HAZ sono vicine a quelle del metallo di base e il tasso di formazione della fase intermetallica dannosa può essere ridotto aggiungendo l'elemento N all'acciaio inossidabile duplex.
Come l'acciaio inossidabile austenitico, l'acciaio inossidabile duplex è un tipo di acciaio in ordine di resistenza alla corrosione, che dipende dalla composizione della lega.L'acciaio inossidabile duplex si è sviluppato continuamente.L'acciaio inossidabile duplex moderno può essere suddiviso in quattro tipi:
1. Acciaio inossidabile duplex di bassa qualità 2304 senza Mo;
2. Acciaio inossidabile duplex standard 2205, che rappresenta oltre l'80% dell'acciaio duplex totale;
3. L'acciaio inossidabile duplex al 25% di Cr, tipico della lega 255, può essere classificato come acciaio inossidabile super duplex;
4. L'acciaio inossidabile super duplex, contenente il 25-26% di Cr, ha più Mo e N rispetto alla lega 255.Tipico grado di acciaio 2507.
Gli elementi di lega in acciaio inossidabile duplex sono principalmente Cr, Mo, N e Ni.Le loro funzioni in acciaio duplex sono le seguenti:
Cr
Almeno il 10,5% di Cr nell'acciaio può formare un film di passivazione stabile per proteggere l'acciaio dalla corrosione atmosferica.La resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile aumenta con l'aumento del contenuto di Cr.Cr è un elemento di ferrite, che può stabilizzare la struttura del ferro con reticolo BCC e migliorare la resistenza all'ossidazione dell'acciaio ad alta temperatura.
Mo
L'effetto sinergico di Mo e Cr può migliorare la resistenza alla corrosione da cloruro dell'acciaio inossidabile.Mo è tre volte più resistente alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale rispetto al Cr in ambiente clorurato (vedi formula CPT).Mo è un elemento formante ferrite, che può anche promuovere la formazione di fase intermetallica.Pertanto, il contenuto di Mo nell'acciaio inossidabile austenitico è inferiore al 7,5% e quello nell'acciaio duplex è inferiore al 4%.
N
L'elemento N può aumentare la resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale dell'acciaio inossidabile austenite e duplex e può migliorare significativamente la resistenza dell'acciaio.È l'elemento più efficace per il rafforzamento della soluzione.Allo stesso tempo, migliorando la resistenza dell'acciaio, l'elemento N può anche aumentare la tenacità dell'acciaio inossidabile austenitico e dell'acciaio inossidabile duplex, ritardare la formazione della fase intermetallica, fare in modo che l'acciaio inossidabile duplex abbia abbastanza tempo per la lavorazione e la produzione e anche compensare l'inclinazione di fase σ che è facile da formare a causa dell'elevato Cr e mo,
L'N è un forte elemento austenitico, che può sostituire parzialmente il Ni nell'acciaio inossidabile austenitico.In generale, N e Ni, che sono vicini al limite di solubilità, vengono aggiunti all'acciaio inossidabile duplex per regolare l'equilibrio di fase.È necessario raggiungere un equilibrio tra gli elementi di ferrite Cr e Ni e gli elementi formanti l'austenite Ni e N per ottenere la struttura duplex desiderata.
Ni
Ni è un elemento che stabilizza la struttura dell'austenite.L'aggiunta di lega a base di Ni a Fe può favorire la trasformazione dell'acciaio inossidabile da Bcc (ferrite) a FCC (austenite).
Ni può ritardare la formazione della fase intermetallica, ma l'effetto è molto meno efficace di n.
Ecco due tipi di acciaio inossidabile duplex per aiutare a comprenderne le prestazioni.
Tempo di pubblicazione: maggio-10-2022