Дуплексная нержавейка обрела популярность сравнительно недавно. Ее изготовлением занимаются все крупные производители. По сравнению с другими нержавеющими сталями, материал обладает меньшим весом при схожих показателях прочности. Сталь отлично показывает себя в коррозийной стойкости, в частности, в сопротивлении к растрескиванию.
Несмотря на положительные качества, мировая доля продаж нержавейки не превышает 4 %. Для ее повышения ежегодно проводятся конференции, разрабатываются новые марки.
Что такое дуплексная нержавеющая сталь?
Впервые материал появился в Европе в 1930-х гг. Технология изготовления была трудоемкой, поэтому сталь не получила широкого распространения. Активный рост нержавейки был зафиксирован в последние 20 лет. Благодаря развитию техники и методик регулирования концентрации азота процессы производства удалось восстановить.
Традиционные нержавеющие стали, например AISI 304 и 430, просты в изготовлении. Они имеют широкую область применения, отвечают заявленным характеристикам. У такой нержавейки много преимуществ, но есть и несколько недостатков:
- Ферритные стали не так прочны, объемные конструкции плохо поддаются сварке, а при отрицательных температурах становятся более хрупкими.
- Аустенитные стали так же обладают невысокой прочностью. Их главный минус в том, что они имеют небольшое сопротивление коррозийному растрескиванию.
- Содержание никеля делает традиционную нержавейку несколько дороже.
Особенность дуплексной нержавейки заключается в равномерном распределении феррита и аустенита. Химические элементы подбираются в похожем соотношении. Такая технология обеспечивает:
- Прочность. В промышленной сфере можно использовать это для уменьшения сечения трубопроводов, чтобы снизить нагрузку на опорные конструкции и увеличить их долговечность. Нержавейку применяют в возведении мостов, изготовлении емкостей для горячих жидкостей с высоким давлением.
- Ударную вязкость. Даже при отрицательных температурах этот показатель будет выше, чем у ферритных составов.
- Сварку объемных конструкций. В сравнении с ферритными сталями, сварка происходит быстрее. В этом лучше остальных показывает себя аустенит.
- Стойкость к коррозийному растрескиванию. Нержавейку можно использовать в изготовлении баков, каркасов бассейнов, пивоваренных емкостей.
Сталь AISI 430 отличается высоким содержанием ферритизирующих веществ, поэтому она является ферритной. В состав AISI 304 входит около 8 % никеля, следовательно, она аустенитная. Нержавейка дуплекс сочетает в себе лучшие свойства ферритных и аустенитных составов.
В процессе изготовления необходимо выдерживать баланс между двумя видами сталей. Концентрация ферритизирующих и аустенизирующих элементов примерно равна, составляет около 50 %. Ниже представлена таблица с подробным описанием всех химических веществ, входящих в состав дуплексных марок:
В современные дуплексные стали активно добавляют марганец и азот. Производители делают это для снижения концентрации никеля, что приводит к более «мягким» для клиента ценам. Несмотря на то, что материал появился почти век назад, его производство только начинает свое развитие.
Различные заводы предлагают к продаже собственные уникальные стали. Некоторые составы отличаются очень высокими эксплуатационными характеристиками. Сегодня марок стало так много, что бывает трудно определиться с выбором. Специалисты продолжают следить за инновациями в этой сфере.
Марки дуплексной нержавеющей стали
Дуплексную нержавейку можно назвать молодой. Официально разработанной системы определения коррозийных свойств у нее нет. Поэтому остается сравнивать материал с традиционными аустенитными и ферритными сталями. Для удобства принято использовать питтинговую коррозию.
Ниже представлена таблица распространенных марок дуплексных сталей в сравнении с ферритными и аустенитными материалами и их коррозийная стойкость:
Ниже приведен типичный состав дуплексной нержавеющей стали:
|
Марка |
Номер по EN/UNS |
Тип: |
Примерное содержание |
||||||
|
|
|
|
Cr |
Ni |
Mo |
N |
Mn |
W |
Cu |
|
LDX 2101 |
1.4162/ |
Малолегированная |
21,5 |
1,5 |
0,3 |
0,22 |
5 |
- |
- |
|
DX 2202 |
1.4062/ S32202 |
Малолегированная |
23 |
2,5 |
0,3 |
0,2 |
1,5 |
- |
- |
|
RDN 903 |
1.4482/ |
Малолегированная |
20 |
1,8 |
0,2 |
0,11 |
4,2 |
- |
- |
|
2304 |
1.4362/ |
Малолегированная |
23 |
4,8 |
0,3 |
0,10 |
- |
- |
- |
|
2205 |
1.4462/ |
Стандартная |
22 |
5,7 |
3,1 |
0,17 |
- |
- |
- |
|
2507 |
1.4410/ |
Супер |
25 |
7 |
4 |
0,27 |
- |
- |
- |
|
Zeron 100 |
1.4501/ |
Супер |
25 |
7 |
3,2 |
0,25 |
- |
0,7 |
0,7 |
|
Ferrinox255/ |
1.4507/ |
Супер |
25 |
6,5 |
3,5 |
0,25 |
- |
- |
1,5 |
Нужно сказать, что таблицу лучше использовать для ориентировочного выбора нержавейки, поскольку строительный рынок предлагает большое количество марок. Прежде всего, необходимо обратить внимание на область применения стали.
Преимущества и недостатки нержавеющих дуплексных сталей
Основные преимущества дуплексных сталей:
- можно подобрать марку под конкретный вид деятельности;
- хорошая свариваемость;
- высокая прочность;
- сопротивление коррозийному растрескиванию;
- выдерживает отрицательные температуры, может использоваться в рефрижераторных системах.
Широкий выбор марок вкупе с высокими техническими характеристиками должны были увеличить объем продаж дуплексных сталей, однако этого не произошло. Причиной стали следующие недостатки:
- Высокая прочность препятствует проведению дополнительной обработки механическим способом и под давлением.
- Небольшая пластичность не позволяет использовать материал в конструкциях, требующих этого свойства. Даже при добавлении элементов, придающих пластичность, из-за высокой прочности трудно достичь необходимой формы. Для гибки стали понадобится мощное оборудование.
- Процесс производства был и остается трудным. В сравнении с традиционными нержавеющими сталями, небольшое отклонение в технологии изготовления может привести к непригодности материала. Из-за нарушения температурного баланса нержавейка становится хрупкой и теряет свою ударную прочность.
- Дуплексные стали не выдерживают температуры выше 300 °С. Это существенно сокращает их сферу применения. Обычно материал используют с температурой до 50 °С.
Если сравнивать все плюсы и минусы, становится понятно, почему дуплексная нержавейка не получила широкого распространения.
Компания Инокснао предлагает большой ассортимент нержавеющей продукции. В процессе производства сталь подвергается испытаниям в жестких условиях. Это позволяет выдвигать на продажу только лучший металлопрокат. Каждый товар имеет сертификат соответствия заявленным характеристикам.