دوبلكس ستانلس ستيليشير (DSS) إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يمثل كل من الفريت والأوستينيت حوالي 50% منه. بشكل عام، يجب أن يكون محتوى المرحلة الأصغر 30% على الأقل. في حالة انخفاض محتوى C، يكون محتوى الكروم 18%~28% ومحتوى Ni 3%~10%. تحتوي بعض أنواع الفولاذ أيضًا على عناصر صناعة السبائك مثل Mo وCu وNb وTi وN.
دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأيجمع بين مزايا الأوستينيت والفريت ويقلل من عيوب كلا المرحلتين. تكوين الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مع أفضل أداء هو أن محتوى الفريت يتراوح بين 60% و40%، ومحتوى الأوستينيت بين 40% و60%. سيؤدي التخفيض الكبير في أي من المكونات إلى تدهور أداء الفولاذ المزدوج. يضعف.
مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين
يظهر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مقاومة عالية للتآكل في الغالبية العظمى من البيئات التي يتم فيها استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي القياسي. إن محتواها العالي نسبيًا من الكروم والموليبدينوم والنيتروجين يمنحها مقاومة جيدة لتأليب الكلوريد والتآكل. أداء التآكل الشق، يعد الهيكل ثنائي الطور ميزة في البيئات التي قد يحدث فيها تكسير التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد.
إذا كانت البنية المجهرية للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج تحتوي على 30% على الأقل من الفريت، فإن مقاومته للتشقق الناتج عن إجهاد الكلوريد أفضل بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 304 أو 316.
عادةً ما يتم تمييز الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بناءً على قيمة الرقم المكافئ لمقاومة التنقر PREN. يصف الرقم المكافئ لمقاومة التآكل مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل الموضعي في بيئة تحتوي على الكلور.
دور عناصر السبائك في الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج
الكروم
يجب ألا يقل محتوى الكروم في الفولاذ عن 10.5% لتكوين طبقة تخميل ثابتة تحتوي على الكروم لحماية الفولاذ من التآكل الجوي. تزداد مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ مع زيادة محتوى الكروم. الكروم هو عنصر تشكيل الفريت. يمكن أن تؤدي إضافة الكروم إلى الفولاذ إلى تعزيز تكوين الفريت بهيكل مكعب يتمحور حول الجسم. عندما يكون محتوى الكروم في الفولاذ أعلى، يجب إضافة المزيد من النيكل لتشكيل هيكل الأوستينيت أو ثنائي الطور (الفريت الأوستينيت). يمكن أن تؤدي الكميات المرتفعة من الكروم أيضًا إلى تعزيز تكوين المراحل المعدنية. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي على نسبة كروم لا تقل عن 16%، بينما يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج على نسبة كروم لا تقل عن 20%. يمكن أن يزيد الكروم أيضًا من مقاومة أكسدة الفولاذ عند درجات الحرارة المرتفعة. هذا الدور الذي يلعبه الكروم مهم جدا. إنه يؤثر على تكوين وإزالة مقياس الأكسيد أو لون المزاج بعد المعالجة الحرارية أو اللحام. يعد التخليل وإزالة اللون المزاجي من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أكثر صعوبة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
الموليبدينوم
يمكن للموليبدينوم تحسين مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل والشقوق. عندما يكون محتوى الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ 18% على الأقل، يكون الموليبدينوم أكثر مقاومة للتآكل والشقوق ثلاث مرات من الكروم في بيئة أيونات الكلوريد. الموليبدينوم هو عنصر مكون للفريت ويزيد أيضًا من ميل الفولاذ المقاوم للصدأ إلى تكوين أطوار بين المعادن. ولذلك، الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عادة ما يكون محتوى الموليبدينوم أقل من حوالي 7.5٪ والفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج يحتوي على محتوى الموليبدينوم أقل من 4٪.
نتروجين
يعمل النيتروجين على تحسين مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والمزدوج للتآكل والشقوق. ويمكنه أيضًا زيادة قوة الفولاذ بشكل كبير. في الواقع، إنه عنصر تقوية الحل الصلب الأكثر فعالية وعنصر صناعة السبائك منخفض التكلفة. يرجع التحسن في صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج المحتوي على النيتروجين إلى محتواه العالي من الأوستينيت ومرحلة أقل بين المعادن. لا يمنع النيتروجين ترسيب الأطوار بين الفلزات، لكنه يمكن أن يؤخر تكوين الأطوار بين الفلزات، مما يتيح وقتًا كافيًا لمعالجة وتصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج. تتم إضافة النيتروجين إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والمزدوج المقاوم للتآكل مع نسبة عالية من الكروم والموليبدينوم لمواجهة ميلهم إلى تكوين مراحل سيجما.
عادةً ما تتم إضافة النيتروجين في الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج ويتم تعديل محتوى النيكل لتحقيق توازن الطور المناسب. يمكن الحصول على البنية ثنائية الطور عن طريق موازنة العناصر المكونة للفريت الكروم والموليبدينوم مع العناصر المكونة للأوستينيت والنيكل والنيتروجين.
النيكل
النيكل هو العنصر الذي يعمل على استقرار الأوستينيت. يعزز النيكل تحويل البنية البلورية للفولاذ المقاوم للصدأ من هيكل مكعب محوره الجسم (الفريت) إلى هيكل مكعب محوره الوجه (الأوستينيت). يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد على كمية قليلة من النيكل أو لا يحتوي عليه مطلقًا، ويحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج على نيكل منخفض إلى متوسط، مثل 1.5% إلى 7%، ويحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي من سلسلة 300 على 6% على الأقل من النيكل. تؤدي إضافة النيكل إلى تأخير تكوين المراحل المعدنية الضارة في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، ولكن تأثير التثبيط للنيكل في الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أقل فعالية بكثير من النيتروجين. يمنح الهيكل المكعب المتمحور حول الوجه صلابة ممتازة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. ما يقرب من نصف الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج هو الأوستينيت، وبالتالي فإن صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أعلى بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي.
مجالات تطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين
يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مادة متعددة الاستخدامات سواء في البيئات شديدة التآكل أو كمواد هندسية لهياكل الفولاذ المقاوم للصدأ.
وتشمل استخداماته:
صناعة الورق
الصناعة الكيميائية والبتروكيماوية
علم المعادن المائية
الأحماض العضوية والوسائط الكاوية
معدات مكافحة التلوث
خزان تخزين المواد الكيميائية
التطبيقات البحرية والساحلية
تركيبات السباكة لمصنع الجعة
