หน้าแปลน 2205

การใช้หน้าแปลนท่อเหล็กดูเพล็กซ์ UNS S31803 ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพสูง ทนต่อการกัดกร่อนที่สูงขึ้น และอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น เนื่องจากลักษณะทางจุลภาคของออสเทนนิติกและเฟอร์ริติกมีลักษณะเป็นคู่ในสัดส่วนที่เท่ากัน วัสดุหน้าแปลน RTJ ที่ทำจากเหล็กสองเฟสจึงสืบทอดคุณสมบัติของเหล็กทั้งสองชนิด

โมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยก อย่างไรก็ตาม ปริมาณในสเตนเลสดูเพล็กซ์โดยทั่วไปจะถูกจำกัดให้น้อยกว่า 4% เนื่องจาก Mo เป็นตัวก่อเฟอร์ไรต์เช่นกัน และอาจนำไปสู่เฟสระหว่างโลหะที่ไม่ต้องการได้ ไนโตรเจนช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการกัดกร่อนตามรอยแยก

องค์ประกอบทางเคมีของหน้าแปลน F51 ดูเพล็กซ์ประกอบด้วยคาร์บอน โครเมียม แมงกานีส โมลิบดีนัม ไนโตรเจน นิกเกิล และฟอสฟอรัส หน้าแปลนใช้ในระบบแรงดันและอุปกรณ์วาล์ว

สำหรับหน้าแปลนสเตนเลสดูเพล็กซ์ การหลอมสารละลายที่อุณหภูมิที่เหมาะสมตามด้วยการดับน้ำทันทีจะทำให้ได้สมดุลเฟสออสเทนไนต์ เฟอร์ไรต์ทางโลหะวิทยาที่ดีที่สุด สิ่งสำคัญคือต้องรักษาเวลาระหว่างการออกจากเตาและการดับน้ำให้สั้นที่สุด เพื่อลดการสูญเสียความร้อนจากหน้าแปลน ซึ่งอาจนำไปสู่การตกตะกอนของขั้นตอนที่เป็นอันตรายก่อนที่น้ำจะดับลงที่อุณหภูมิห้อง

ข้อดีของโครงสร้างแบบดูอัลเฟสคือการผสมผสานข้อดีของโลหะผสมเฟอร์ริติก (ความต้านทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียดและความแข็งแรงสูง) เข้ากับข้อดีของโลหะผสมออสเทนนิติก (ความง่ายในการผลิตและความต้านทานการกัดกร่อน) อุณหภูมิการใช้งานของสแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 ควรจำกัดไว้ที่ต่ำกว่า 600¡ãF การสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานอาจทำให้เหล็กกล้าไร้สนิม 2205 เปราะได้

เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าออสเทนนิติกที่สอดคล้องกัน พวกมันมีแนวโน้มที่จะเกิดการตกตะกอนของเฟสซิกมา ไนไตรด์ และคาร์ไบด์ ทำให้เกิดการเปราะและความต้านทานการกัดกร่อนลดลง หน้าแปลนท่อเหล็กดูเพล็กซ์เป็นเหล็กพิเศษที่เหมาะสำหรับใช้ในสภาวะที่มีการกัดกร่อนสูงซึ่งต้องการความแข็งแรงทางกลที่สูงมาก

เนื่องจากนิกเกิลเป็นวัสดุโภคภัณฑ์ ต้นทุนการใช้โลหะผสมที่ได้รับการผสมอย่างหนักโดยใช้โลหะผสมจึงมีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงมาก แม้จะมีปริมาณนิกเกิลต่ำ แต่หน้าแปลนดูเพล็กซ์ 2205 ก็สามารถแสดงคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการได้เนื่องจากมีโมลิบดีนัมและโครเมียมในปริมาณสูง

ปริมาณโครเมียมอยู่ระหว่าง 20 28% ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมหน้าแปลนตาบอดของ UNS S31803\/ S32205 จึงเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่าทู่ ในปรากฏการณ์นี้ ชั้นออกไซด์ของฟิล์มป้องกันที่รักษาตัวเองได้จะล้อมรอบหน้าแปลน ทำให้ทนทานต่อการเกิดออกซิเดชัน

หน้าแปลนเหล็กสแตนเลสดูเพล็กซ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่งที่มีการสัมผัสกับสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ซึ่งสื่อถูกขนส่งข้ามช่องทางอย่างรวดเร็ว ส่วนประกอบที่ใช้ที่นี่อาจเสื่อมสภาพได้

ช่วยปรับเปลี่ยนและทำความสะอาดระบบกระบวนการเหล่านี้ ความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติแรงดึงของหน้าแปลนเลื่อนเหล็กดูเพล็กซ์นั้นถูกขยายเมื่อเปรียบเทียบกับหน้าแปลนสแตนเลสส่วนใหญ่

เช่นเดียวกับเกรดสเตนเลสอื่นๆ ความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะหรือโลหะผสมขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโลหะเป็นหลัก ซึ่งในกรณีนี้คือ สเตนเลส สำหรับการต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนของคลอไรด์และการกัดกร่อนตามรอยแยก เนื้อหาขององค์ประกอบ เช่น โครเมียม โมลิบดีนัม และไนโตรเจน ถือว่ามีความสำคัญที่สุด

ซึ่งหมายความว่ามีความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าจากออสเทนไนต์ในโลหะผสม และหน้าแปลน Werkstoff No 1.4462 BLRF มีความแข็งแรงและความแข็งสูงกว่า ซึ่งทั้งสองส่วนเป็นส่วนประกอบเฟอร์ริติก

อุปกรณ์การประมวลผลส่วนใหญ่ใช้ Duplex 2205 นอกจากนี้ยังใช้โดยหน่วยจัดเก็บและขนส่งทางอุตสาหกรรมด้วย เครื่องย่อยเยื่อและกระดาษ ถังของเหลว และเครื่องผลิตกระดาษก็ใช้ Duplex 2205 เช่นกัน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมทางทะเล

งานรองของหน้าแปลนเหล็กดูเพล็กซ์คือการอำนวยความสะดวกให้กับพนักงานที่เข้าถึงระบบเหล่านี้เพื่อทำความสะอาด ตรวจสอบ หรือดัดแปลง โดยทั่วไป การใช้งานหน้าแปลนสเตนเลสดูเพล็กซ์พบได้ในอุตสาหกรรมต่อไปนี้ ได้แก่ โรงงานเคมี เรือบรรทุกสารเคมี โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ปั๊มน้ำทะเล โรงกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากก๊าซไอเสีย งานก่อสร้าง และโรงงานเยื่อกระดาษและกระดาษ อุตสาหกรรมเหล่านี้ใช้ระบบท่อในการถ่ายโอนสื่อ ซึ่งมักจะสร้างแรงกดดันต่อหน้าแปลนทั่วไป

นอกจากนี้ยังเพิ่มความแข็งแกร่งอย่างมากในฐานะองค์ประกอบเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายของแข็งที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ไนโตรเจนเป็นสารตั้งต้นออสเทนไนต์ที่แข็งแกร่ง และการเติมไนโตรเจนจะช่วยเพิ่มความเหนียวของเหล็กสองเฟสได้อย่างมาก นอกจากนี้ยังชะลอการก่อตัวของสารประกอบระหว่างโลหะมากพอที่จะทำให้สามารถแปรรูปและผลิตเหล็กสองเฟสได้ นิกเกิลเป็นสารเพิ่มความคงตัวออสเทนนิติกที่ส่งเสริมการก่อตัวของโครงสร้างออสเทนนิติก FCC ซึ่งมีส่วนทำให้มีความเหนียวของเหล็กสองเฟส

ธาตุผสมหลักได้แก่ โครเมียมและนิกเกิล แต่สามารถเพิ่มไนโตรเจน โมลิบดีนัม ทองแดง ซิลิคอน และทังสเตน เพื่อควบคุมสมดุลของโครงสร้างและให้คุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนบางประการได้ ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีความคล้ายคลึงกับความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกที่มีองค์ประกอบโลหะผสมคล้ายคลึงกัน

การรวมกันของโครเมียม โมลิบดีนัม และไนโตรเจนทำให้ 2205 ทนทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนของคลอไรด์และการกัดกร่อนตามรอยแยกได้ดี ความต้านทานนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับบริการต่างๆ เช่น สภาพแวดล้อมทางทะเล น้ำกร่อย การฟอกขาว ระบบน้ำแบบวงปิด และการใช้งานแปรรูปอาหารบางประเภท

เหล็กดูเพล็กซ์ถูกนำเข้าสู่ตลาดเพื่อแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการแตกร้าวจากการกัดกร่อนที่เกิดจากความเครียดที่เกิดจากสารละลายคลอรีน องค์ประกอบทางเคมีของวัสดุหน้าแปลนดูเพล็กซ์ยังทำให้หน้าแปลนมีโอกาสน้อยที่จะเกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนที่เกิดจากคลอรีน โลหะผสมเหล่านี้มีราคาถูกกว่าเหล็กที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก

เนื่องจากเป็นเหล็กกล้าโลหะผสมขนาดกลาง หน้าแปลนยกหน้าแบบดูเพล็กซ์จึงให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและมีความแข็งแรงเชิงกลเป็นสองเท่าในสื่อส่วนใหญ่เมื่อเปรียบเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติกมาตรฐาน ASTM 316L

เมื่อเปรียบเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติก สเตนเลสดูเพล็กซ์มีแรงดึงและความแข็งแรงให้ผลผลิตสูงกว่า และมีความต้านทานต่อคลอไรด์ SCC (การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น) ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ อีกทั้งยังมีความเหนียวสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกอีกด้วย

หน้าแปลนยกหน้าทำจากเหล็กดูเพล็กซ์มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงในตัวกลางที่มีคลอไรด์ รวมถึงน้ำทะเล ทำให้เกรดนี้เหมาะสำหรับสะดือน้ำลึกและการใช้งานน้ำมันและก๊าซอื่นๆ

สำหรับเกรดสเตนเลสออสเทนนิติกมาตรฐาน (เช่น 304 และ 316) SCC อาจเป็นปัญหาในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นและอุณหภูมิสูง หรือกับสารเคมีบางชนิด เช่น คลอไรด์ ดังนั้น ซัพพลายเออร์หน้าแปลนบอดดูเพล็กซ์จึงมักจัดส่งให้กับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมน้ำมันและอุตสาหกรรม ก๊าซ ปิโตรเคมี และอุตสาหกรรมทางทะเล

Duplex 2205 เป็นสเตนเลสดูเพล็กซ์เสริมไนโตรเจน ออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาการกัดกร่อนทั่วไปที่พบกับสเตนเลสซีรีส์ 300 “Duplex” อธิบายถึงกลุ่มสเตนเลสสตีลที่ไม่ใช่ออสเทนนิติกอย่างสมบูรณ์ (เช่น สเตนเลส 304) หรือเฟอร์ริติกล้วนๆ (เช่น สเตนเลส 430)

สำหรับการใช้งานหลายประเภทที่เหล็กกล้าไร้สนิมซีรีส์ 300 ไวต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียดจากคลอไรด์ เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ 2205 ถือเป็นโซลูชันที่คุ้มค่า การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นเกิดขึ้นเมื่อสเตนเลสต้องเผชิญกับแรงดึงขณะสัมผัสกับสารละลายที่มีคลอไรด์ อุณหภูมิที่สูงขึ้นยังเพิ่มความไวต่อเหล็กกล้าไร้สนิมต่อความเครียดจากการกัดกร่อนแตกร้าว

เกรดสเตนเลสดูเพล็กซ์มีชื่อว่าดูเพล็กซ์ เนื่องจากเกรดที่เทียบเท่ากับหน้าแปลนดูเพล็กซ์เหล่านี้มีโครงสร้างจุลภาคแบบสองเฟส โครงสร้างจุลภาคสองเฟสนี้ประกอบด้วยเม็ดคล้ายสเตนเลสเฟอร์ริติกและออสเทนนิติก ตามชื่อที่แนะนำ โครงสร้างดูเพล็กซ์ทำให้วัสดุหน้าแปลนเชื่อมซ็อกเก็ตสแตนเลสดูเพล็กซ์นี้มีคุณสมบัติที่น่าสนใจมากมาย

โครงสร้างของสเตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 ประกอบด้วยออสเทนไนต์กลุ่มหนึ่งที่ล้อมรอบด้วยเฟสเฟอร์ไรต์ต่อเนื่อง ในสภาวะอบอ่อน 2205 มีเฟอร์ไรต์ประมาณ 40 50% 2205 มักถูกเรียกว่าเกรดสำหรับใช้งานจริง และเป็นเกรดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในกลุ่มผลิตภัณฑ์สเตนเลสดูเพล็กซ์

ปริมาณโครเมียม โมลิบดีนัม และไนโตรเจนในปริมาณสูงของ 2205 ให้ความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมทั่วไป เช่น 316L และ 317L ในสภาพแวดล้อมส่วนใหญ่ โลหะผสมที่แปลกใหม่นี้ใช้ในการสำรวจน้ำมันและก๊าซ และยังใช้ในอุตสาหกรรมแปรรูปทางเคมีด้วย

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีโครงสร้างผสมระหว่างเฟอร์ไรต์ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางตัวถัง (BCC) และออสเทนไนต์ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ใบหน้า (FCC) จำนวนที่แน่นอนของแต่ละเฟสขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและการบำบัดความร้อนหรือประวัติความร้อน อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว สเตนเลสดูเพล็กซ์ส่วนใหญ่จะมีเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ในปริมาณที่เท่ากัน (เศษส่วนตามปริมาตร)

ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงของหน้าแปลนเหล็กสลิปสองเฟสนั้นคล้ายคลึงกับอัลลอยด์เกรด 430 ในช่วงอุณหภูมิ 950 ถึง 1150¡ÃC อย่างไรก็ตาม ความต้านทานแรงดึงของหน้าแปลนเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิต่ำกว่า 900¡ãC

ซัพพลายเออร์หน้าแปลนท่อสแตนเลสดูเพล็กซ์แนะนำเกรดสแตนเลสนี้สำหรับการใช้งานหลายประเภท เนื่องจากเกรดสแตนเลสมีความคล้ายคลึงกับช่วงความต้านทานการกัดกร่อนของเกรดสแตนเลสออสเทนนิติก เช่น จากประเภท 304 หรือ 316 ถึงสแตนเลสโมลิบดีนัม 6%