Acero inoxidable dúplex
Los aceros inoxidables dúplex tienen una combinación de dos fases, ferrita y austenita en medida aproximadamente igual. Esto les permite beneficiarse de las ventajas de los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos, lo que conduce a una mayor resistencia, una mejor soldabilidad, una mayor tenacidad y resistencia a varios tipos de corrosión. Comercialmente, también son más baratos que los aceros inoxidables austeníticos debido a su menor contenido de níquel.
Fuerza mejorada
Muchos grados dúplex son hasta dos veces más resistentes que los grados de acero inoxidable austenítico y ferrítico.
Alta dureza y ductilidad
El acero inoxidable dúplex suele ser más moldeable bajo presión que los grados ferríticos y proporciona mayor tenacidad. Aunque suelen ofrecer valores más bajos que los aceros austeníticos, la estructura y las características únicas del acero dúplex a menudo superan cualquier preocupación.
Alta resistencia a la corrosión
Dependiendo del grado en cuestión, los aceros inoxidables dúplex ofrecen una resistencia a la corrosión comparable (o mejor) que los grados austeníticos comunes. Para aleaciones con mayor contenido de nitrógeno, molibdeno y cromo, los aceros exhiben una alta resistencia tanto a la corrosión por grietas como a las picaduras de cloruro.
Rentabilidad
El acero inoxidable dúplex ofrece todos los beneficios anteriores y requiere niveles más bajos de molibdeno y níquel. Esto significa que es una opción de menor costo que muchos grados austeníticos tradicionales de acero inoxidable. El precio de las aleaciones dúplex suele ser menos volátil que el de otros grados de acero, lo que facilita la estimación de los costos -- tanto a nivel inicial como de vida útil. La mayor resistencia y resistencia a la corrosión también significa que muchas piezas fabricadas con acero inoxidable dúplex pueden ser más delgadas que sus contrapartes austeníticas, lo que proporciona costos más bajos.
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El concepto de aleaciones de acero inoxidable dúplex se discutió ya en la década de 1920. Sin embargo, la producción de las primeras aleaciones dúplex no comenzó hasta los años 1930.
Estas primeras aleaciones dúplex se limitaban principalmente a la producción de piezas fundidas y a usos específicos, ya que contenían una cantidad relativamente alta de carbono.
Sin embargo, a finales de la década de 1960, la descarburación permitió a las fundiciones de metales crear aceros bajos en carbono con alto contenido de cromo y níquel, al tiempo que equilibraban aún más la estructura de ferrita y austenita.
Esto condujo a una nueva generación de aleaciones dúplex con mejor rendimiento y menos desventajas.
Estos aceros inoxidables dúplex comparten muchas similitudes con las aleaciones modernas que se producen hoy en día -- en particular, Duplex 2205 (UNS S21803/32205).
Desarrollada a mediados de la década de 1990, esta aleación sigue siendo popular hoy en día y proporciona una resistencia a la corrosión superior a los grados de acero inoxidable austenítico comunes, como 304 (UNS S30400), 316 (UNS S31600) y 317 (UNS S31700).
Aunque los estándares más nuevos utilizan diferentes rangos de cromo, molibdeno y níquel, las industrias pueden agradecer a los grados originales iniciados en la década de 1970 por la gama de aceros inoxidables dúplex que se utilizan en la actualidad.
Principio de los aceros inoxidables dúplex
La idea de los aceros inoxidables dúplex se remonta a la década de 1920, cuando la primera fundición se fabricó en Avesta (Suecia) en 1930. Sin embargo, sólo en los últimos 30 años los aceros dúplex han comenzado a "despegar" de manera significativa. Esto se debe principalmente a los avances en las técnicas de fabricación de acero, particularmente con respecto al control del contenido de nitrógeno.
Los aceros austeníticos estándar como el 304 (1.4301) y los aceros ferríticos como el 430 son relativamente fáciles de fabricar y fabricar. Como su nombre indica, se componen principalmente de una fase, austenita o ferrita. Aunque estos tipos son buenos para una amplia gama de aplicaciones, existen algunas debilidades técnicas importantes en ambos tipos:
Austenítico –Baja resistencia (200 MPa 0,2 % PS en estado recocido en solución), baja resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión.
Ferrítico –Baja resistencia (un poco más alta que la austenítica, 250 MPa 0,2 % PS), mala soldabilidad en secciones gruesas, mala tenacidad a bajas temperaturas.
Además, el alto contenido de níquel de los tipos austeníticos provoca una volatilidad de precios que no es bienvenida por muchos usuarios finales.
La idea básica del dúplex es producir una composición química que conduzca a una mezcla aproximadamente igual de ferrita y austenita. Este equilibrio de fases proporciona lo siguiente:
Mayor resistencia –El rango de 0.2% PS para los grados dúplex actuales es de 400 a 550 MPa. Esto puede conducir a espesores de sección reducidos y por tanto a un peso reducido.
Esta ventaja es particularmente significativa para aplicaciones como:
●Recipientes a presión y tanques de almacenamiento
●Aplicaciones estructurales, por ejemplo, puentes.
Buena soldabilidad en secciones gruesas –No tan sencillo como los austeníticos, pero mucho mejor que los ferríticos.
Buena dureza -Mucho mejor que los ferríticos, especialmente a bajas temperaturas, normalmente hasta menos 50 grados. C, extendiéndose hasta menos 80 grados. C.
Resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión –Los aceros austeníticos estándar son particularmente propensos a este tipo de corrosión. El tipo de aplicaciones donde esta ventaja es importante incluyen:
●Tanques de agua caliente
●Tanques de elaboración de cerveza
●Planta de proceso
●Estructuras de piscinas.
A continuación se muestran algunas composiciones típicas de los aceros inoxidables dúplex.
| Calificación | EN No/UNS | Tipo | Aprox. Composición | ||
| cr | Ni | Mes | |||
| 2101 LDX | 1.4162/ | Inclinarse | 21.5 | 1.5 | 0.3 |
| S32101 | |||||
| DX2202 | 1.4062/ S32202 | Inclinarse | 23 | 2.5 | 0.3 |
| RDN 903 | 1.4482/ | Inclinarse | 20 | 1.8 | 0.2 |
| S32001 | |||||
| 2304 | 1.4362/ | Inclinarse | 23 | 4.8 | 0.3 |
| S32304 | |||||
| 2205 | 1.4462/ | Estándar | 22 | 5.7 | 3.1 |
| S31803/ | |||||
| S32205 | |||||
| 2507 | 1.4410/ | Súper | 25 | 7 | 4 |
| S32750 | |||||
| ceron 100 | 1.4501/ | Súper | 25 | 7 | 3.2 |
| S32760 | |||||
| Ferrinox | 1.4507/ | Súper | 25 | 6.5 | 3.5 |
| 255/ | S32520/ | ||||
| Urano 2507Cu | S32550 | ||||
Aplicaciones de acero inoxidable dúplex
Debido a las limitaciones de los aceros inoxidables dúplex, como su mala conformabilidad y maquinabilidad, además de su proceso metalúrgico de producción altamente complicado en comparación con los aceros inoxidables ferríticos, austeníticos y martensíticos, los aceros dúplex se utilizan principalmente para aplicaciones de nicho.
Las aplicaciones de los aceros inoxidables dúplex tienen en cuenta sus limitaciones y ventajas, pero las principales aplicaciones requieren resistencia a la corrosión, como resistencia a la corrosión por picaduras y grietas, resistencia a la corrosión por tensión, corrosión por fatiga, corrosión por abrasión o resistencia a ambientes corrosivos que son ácidos o cáusticos. Algunas de las aplicaciones industriales comunes se describen a continuación.
Producción de papel
Se prefieren los aceros inoxidables dúplex a los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos para la fabricación de recipientes que contienen lejía y otros líquidos corrosivos en el procesamiento de papel.
Desalinización
La desalinización de agua de mar, un proceso que presenta cloro altamente corrosivo en un ambiente de alta temperatura, es una prueba sólida para un material resistente a la corrosión. Los aceros inoxidables dúplex se han convertido en el material elegido para la fabricación de evaporadores. También se pueden fabricar con secciones transversales más delgadas debido a la mayor resistencia y resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables dúplex.
Petróleo y gas
El desarrollo de aceros inoxidables dúplex con números PRE superiores a 40 ha hecho posible fabricar componentes como bombas, tuberías y colectores que requieren una alta resistencia a la corrosión por picaduras y grietas, que son cruciales en la industria del petróleo y el gas.
Construcción
Los aceros inoxidables dúplex se utilizan en la construcción de elementos portantes que también requieren resistencia a la corrosión. Las aplicaciones típicas incluyen la construcción de puentes sobre agua de mar o estructuras muy cercanas al mar.
Almacenamiento de alimentos y bebidas
Los aceros dúplex magros se muestran prometedores en el almacenamiento comercial de alimentos y bebidas durante el procesamiento debido a su costo relativamente bajo y al mismo tiempo conservan una excelente resistencia a la corrosión y solidez.
Tendencias futuras del acero inoxidable dúplex
Hasta la fecha todavía se están desarrollando nuevos grados de aceros inoxidables dúplex. El principal impulsor de este esfuerzo es aumentar aún más la resistencia a la corrosión por picaduras y esto se logra principalmente aumentando los elementos de aleación clave como el cromo, el molibdeno y el nitrógeno. Las ventajas de este aumento de elementos de aleación también conllevan desventajas, principalmente la desestabilización de la fase de ferrita, lo que conduce a precipitados no deseados. El desafío es lograr un equilibrio entre las propiedades deseables lideradas principalmente por una mayor resistencia a la corrosión por picaduras y al mismo tiempo limitar la producción de fases intermetálicas indeseables como el Cr2N mediante un tratamiento térmico muy preciso. Se ha desarrollado un grado de acero dúplex, SAF 2707 HD, un 27Cr-7Ni-5Mo-0.4N con un número PRE de casi 50, lo cual es prometedor para el futuro de los aceros dúplex. en general .
¿Cuál es la diferencia entre acero inoxidable y acero inoxidable dúplex?
Los aceros inoxidables abarcan varias clases de aleaciones en función de su microestructura cristalina. Una de esas clasificaciones es la variedad dúplex. Las cuatro clases principales de acero inoxidable incluyen austenítico, ferrítico, martensítico y dúplex. Mientras que los aceros inoxidables austeníticos tienen una microestructura FCC, las clases ferríticas tienen una estructura BCC, el martensítico tiene una microestructura cristalina de forma tetragonal centrada en el cuerpo. Por otro lado, la microestructura de una aleación de acero inoxidable dúplex incluye austenita y ferrita en una proporción del 50%, que es lo que confiere a estos aceros sus propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión únicas.
Corrosión galvánica entre acero inoxidable y acero inoxidable dúplex
La corrosión bimetálica, o también conocida como corrosión galvánica, es un proceso electroquímico que ocurre cuando dos metales diferentes se sumergen en una solución conductora y los metales se conectan eléctricamente. En este proceso, mientras un metal está protegido, el otro se corroe. Es posible prevenir la corrosión galvánica practicando varias reglas. Se deben seleccionar materiales con potenciales de corrosión similares, romper la conexión eléctrica mediante aislamiento y por último aplicar un recubrimiento a ambos materiales. La aplicación de un recubrimiento adecuado evita que los metales se desprendan del cátodo o del ánodo, mejorando así su resistencia a la corrosión y protegiendo eficazmente ambos metales.
Decapado y pasivación de acero dúplex y inoxidable.
La pasivación es un fenómeno que se produce en los aceros inoxidables que contienen mayores contenidos de cromo en su aleación. Los aceros dúplex tienen un contenido de cromo que oscila entre el 19% y aproximadamente el 32% en sus aleaciones. Dado que los aceros inoxidables dúplex contienen altos niveles de cromo en su aleación, es posible que la superficie de estos componentes forme una capa de óxido pasivado sobre la superficie del acero. Sin embargo, algunas aleaciones de acero inoxidable poseen un contenido de cromo insuficiente para formar esta capa de óxido de pasivación autorreparable, lo que provoca que el material se corroa por oxidación. La oxidación es un problema común asociado con el acero inoxidable con bajo contenido de cromo. Es posible mejorar las propiedades de resistencia a la corrosión de estas aleaciones de acero inoxidable sometiéndolas a un tratamiento de pasivación.
El decapado es la eliminación de incrustaciones provocadas por la exposición del material a temperaturas elevadas. Las incrustaciones que también fueron causadas por una capa de cromo adyacente del metal podrían eliminarse mediante decapado mediante tratamientos químicos del cuerpo externo de aleaciones de acero inoxidable. El uso de procesos mecánicos suele dañar o deteriorar la superficie del metal. Para evitar defectos tan perjudiciales, es más fácil eliminar el exceso de metales mediante el uso de lavados químicos, ya que eliminan eficazmente la capa extra de la superficie del acero inoxidable. Este proceso utiliza soluciones ácidas, incluidos los ácidos nítrico (HNO3) y fluorhídrico (HF).
¿Qué acero inoxidable dúplex es el más popular?
Por las razones antes mencionadas, el acero inoxidable dúplex sigue siendo un segmento relativamente pequeño del mercado general del acero inoxidable. Las aleaciones suelen clasificarse en cuatro tipos. El primero de ellos se conoce como dúplex ajustado.
Los aceros inoxidables dúplex magros tienen poco o nada de molibdeno y menos níquel. El tipo 2304 es un buen ejemplo de un grado que se usa comúnmente en tanques de almacenamiento y aplicaciones similares.
Los niveles de níquel y molibdeno en el dúplex normal suelen ser del 3-6% y 2-3%, respectivamente. El 2205, el acero inoxidable dúplex más utilizado, entra en esta categoría y se utiliza ampliamente en la industria farmacéutica.
Los aceros inoxidables súper dúplex se distinguen por su alto contenido en molibdeno (3,5-4%) y cromo (25%). Esto los hace particularmente fuertes y resistentes a la corrosión, y su rendimiento superior justifica la inversión en las industrias del petróleo, el gas y la química.
Finalmente, los aceros inoxidables hiperdúplex contienen aún más molibdeno y cromo, 4,8% y 27%, respectivamente. El grado S32707 es un buen ejemplo, que se puede encontrar en las industrias energética y petrolera, particularmente en aplicaciones en aguas profundas.
Nuestra fábrica
Jiangsu XuRui Metal Group Co., LTD está ubicado en la ciudad de Wuxi, provincia de Jiangsu, el gran mercado de acero inoxidable del sur de China, y también es una de las empresas poderosas en el área de acero aleado de níquel y acero inoxidable con gran escala y larga historia. Contamos con 2000 metros cuadrados de centro de almacenamiento y procesamiento que cubrían equipos que se utilizan en corte longitudinal, corte horizontal, corte por láser, máquina de plasma y rectificado y máquina de estampado. Vendemos principalmente láminas, barras, bobinas, alambres, tuberías, tiras de acero de aleación de níquel, etc., que se aplican en la decoración, la industria médica, la industria alimentaria, la industria de la construcción, etc., y hemos obtenido buenos comentarios y hemos establecido confianza mutua con nuestros clientes. Según sus necesidades, podemos procesar película cepillada, espejo de 6k, 8k, pulido, titanio amarillo, titanio negro, oro rosa, sin huellas dactilares y todo tipo de requisitos de superficie.
Nuestro Certificado
Preguntas más frecuentes
P: ¿Qué es el acero inoxidable dúplex?
P: ¿Cuáles son las ventajas de utilizar acero inoxidable dúplex?
P: ¿Cuál es la composición química del acero inoxidable dúplex?
P: ¿Qué industrias utilizan acero inoxidable dúplex?
P: ¿Cómo resiste la corrosión el acero inoxidable dúplex?
P: ¿Cuál es la diferencia entre el acero inoxidable dúplex y el acero inoxidable tradicional?
P: ¿Por qué se utiliza acero inoxidable dúplex en la industria del petróleo y el gas?
P: ¿Cuáles son los grados más comunes de acero inoxidable dúplex?
P: ¿En qué se diferencia la soldadura de acero inoxidable dúplex de otros tipos de acero inoxidable?
P: ¿Se puede utilizar el acero inoxidable dúplex en la industria alimentaria?
P: ¿El acero inoxidable dúplex requiere un tratamiento especial durante la fabricación?
P: ¿Cuál es la diferencia entre acero inoxidable dúplex y súper dúplex?
P: ¿Cuáles son los beneficios de utilizar acero inoxidable dúplex en aplicaciones marinas?
P: ¿Es el acero inoxidable dúplex más caro que el acero inoxidable tradicional?
P: ¿Cómo afecta la fabricación de acero inoxidable dúplex a sus propiedades?
P: ¿Cómo afecta el ácido sulfúrico al acero inoxidable dúplex?
P: ¿Cuál es la temperatura máxima que puede soportar el acero inoxidable dúplex?
P: ¿En qué se diferencia el acero inoxidable dúplex del acero al carbono?
P: ¿Cuáles son las aplicaciones comunes del acero inoxidable dúplex SAF 2205?
P: ¿Se oxida el acero inoxidable dúplex?