ورق استیل داپلکس

duplex steel sheet

در فرایند تولید ورق استیل داپلکس، ویژگی‌های خانواده آلیاژهای آستنیتی و فریتی با یکدیگر ترکیب می‌شوند تا از مزایای هر دو آلیاژ با صرف هزینه کمتر بهره‌مند شود. به دلیل استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، و دارا بودن طیف گسترده‌ای از خواص که بهبود مستمر در عمر تجهیزات را به ارمغان می‌آورد، استفاده از ورق استنلس استیل داپلکس به شدت در حال افزایش است. با این حال، هنوز بسیاری از مصرف‌کنندگان نتواسته‌اند به خوبی این نوع ورق استیل را شناسایی کنند.

در این مرور، ما قصد داریم به شما در مورد مشخصات، مزایا، کاربردها و هرآنچه که برای شناخت بهتر ورق استیل داپلکس لازم است، اطلاعات جامعی ارائه دهیم.

ورق استیل داپلکس چیست؟

ورق استنلس استیل داپلکس (Duplex Stainless Steel) نام خود را از ریزساختار دوفازی که دارد، یعنی فریتی و آستنیتی، به‌خود اختصاص داده است. در حالی‌که نسبت‌های دقیق بر اساس گرید متفاوت هستند، اکثر ورق‌های استیل داپلکس تقریباً 50% آستنیت و 50% فریت دارند. این ویژگی منحصربه‌فرد به ورق ضد زنگ داپلکس این امکان را می‌دهد که هم‌زمان از مزایای خانواده آستنیتی و فریتی فولاد بهره‌مند شود و در عین حال نقاط ضعف هر دو را به حداقل برساند.

عناصر آلیاژی در ورق ضد زنگ داپلکس هم فریت کننده نظیر کروم، سیلیکون، مولیبدن و هم آستنیته کننده نظیر کربن، نیکل، نیتروژن هستند که به شکل‌گیری دوفازی فریتی و آستنیتی می‌انجامد. همچنین، ممکن است از مولیبدن، نیتروژن و مس نیز برای تأثیرگذاری بیشتر بر خصوصیات محصول نهایی استفاده شود. به‌منظور کاهش خطر خوردگی بین دانه‌ای، محتوای کربن از 0.03% تجاوز نمی‌کند.

ورق‌های استیل داپلکس، به سه نوع اصلی تقسیم می‌شوند که هرکدام ویژگی‌ها و موارد کاربردی خاص خود را دارند :

ورق داپلکس استاندارد :

این نوع ورق داپلکس، پرکاربردترین گزینه است و در ساختار خود 19.5 تا 23% کروم و 3 تا 6.5% نیکل را شامل می‌شود.

با توجه به ترکیب مناسب این عناصر، این ورق دارای استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری در شرایط مختلف است.

ورق سوپر داپلکس :

این نوع ورق داپلکس حاوی 3% کروم، 8% نیکل و تا 5% مولیبدن است. همچنین، مس و تنگستن نیز برای تولید این نوع ورق به‌کار می‌روند.

ویژگی‌های منحصربه‌فرد این ورق شامل مقاومت بالا در برابر خوردگی، استحکام فوق‌العاده، و عملکرد بسیار خوب در شرایط حاکمیت دما و فشار می‌باشد.

ورق داپلکس Lean :

این دسته از ورق‌های استیل داپلکس، کم‌آلیاژترین گزینه است و نسبت به دو نوع دیگر، محبوبیت کمتری دارد.

تاریخچه ورق استیل داپلکس

تاریخچه ورق استیل داپلکس یک پیشرفت مهم در صنعت فولادزنی است که به تدریج در طول زمان شکل گرفته است. مفهوم و استفاده از ورق استیل داپلکس در اوایل دهه 1920 به عنوان یک نوع خاص از فولاد زنگ‌نزن جلب توجه کرد. با این حال، تولید اولین نمونه‌های فولاد زنگ‌نزن داپلکس از دهه 1930 در کشورهای فرانسه و سوئد آغاز شد.

آلیاژهای اولیه داپلکس اکثراً برای تولید ریخته‌گری و کاربردهای خاص محدود بودند، زیرا دارای مقدار نسبتاً بالایی کربن بودند. اما با پیشرفت‌های در زمینه کنترل کیفیت و فناوری تولید فولاد، در پایان دهه 1960، کربن زدایی به کارخانه‌های ریخته‌گری فلز اجازه داد تا فولادهای کم کربن با محتوای بالای کروم و نیکل تولید کنند. این عمل باعث ساختاری متعادل از فریت و آستنیت شد، که در نتیجه به پدیدآمدن نسل جدیدی از آلیاژهای داپلکس با عملکرد بهتر و کاهش نقاط ضعف این نوع فولادها منجر شد. این پیشرفت‌ها باعث گسترش استفاده از ورق استیل داپلکس در صنایع مختلف شد و این فلزات به سرعت به یکی از گزینه‌های اصلی در تولید تجهیزات صنعتی تبدیل شدند.

یکی از گریدهای بسیار رایج و پرکاربرد در زمینه ورق استیل داپلکس، گرید Duplex 2205 (UNS S21803/32205) است که از آلیاژهای مدرن و پیشرفته در این حوزه به شمار می‌آید. این گرید که در اواسط دهه 1970 به بازار عرضه شد، تاکنون جایگاه ویژه‌ای در صنعت داپلکس استیل حفظ کرده و نمره مقاومت به خوردگی آن از نمرات فولاد ضد زنگ آستنیتی معمولی مانند 304 (UNS S30400)، 316 (UNS S31600) و 317 (UNS S31700) بالاتر است.

گرچه استانداردهای جدیدتر در تولید این ورق از طیف گسترده‌ای از کروم، مولیبدن، و نیکل بهره می‌برند، اما Duplex 2205 به دلیل عملکرد برتر خود، همچنان جزء محبوب‌ترین انتخاب‌ها در صنعت می‌باشد.

علاوه بر این، گریدهای دیگری از آلیاژهای استیل داپلکس نیز در بازار جلب توجه کرده‌اند، از جمله Super Duplex 2507 (UNS S32750)، Duplex 2304 (UNS S32304)، و Lean Duplex 2101 LDX (UNS S32101). این گریدها نیز با ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، گسترش دامنه کاربردهای ورق استیل داپلکس را بهبود بخشیده و تنوع بیشتری در انتخاب‌های بازار ایجاد کرده‌اند.

ورق استیل داپلکس به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود در صنایع مختلف به کار می‌رود.

برخی از کاربردهای این نوع فولاد شامل موارد زیر می‌شود :

صنایع نفت و گاز :

لوله‌ها و تجهیزات فرآیند : به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و تحمل در مقابل شرایط خورنده در صنایع نفت و گاز، ورق استیل داپلکس برای ساخت لوله‌ها و تجهیزات فرآیند از جمله حفاری نفت و تجهیزات حفاری ایده‌آل است.

صنایع شیمیایی و پتروشیمی :

تجهیزات خوراکی : در تولید و فرآوری مواد شیمیایی، ورق استیل داپلکس به عنوان تجهیزات خوراکی مورد استفاده قرار می‌گیرد به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و خصوصیات مکانیکی برجسته.

صنعت دریایی :

تجهیزات دریایی : به علت مقاومت عالی در برابر اثرات شورابه در محیط‌های دریایی، از جمله تجهیزات دریایی مانند کشتی‌ها، سکوهای نفتی و تجهیزات زیردریایی، استفاده از ورق استیل داپلکس بسیار مناسب است.

صنایع خودروسازی :

قطعات خودرو : در تولید قطعات خودرو که با شرایط مختلف آب و هوا و اثرات زیست محیطی مواجه هستند، استفاده از ورق استیل داپلکس به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و ضربه، گزینه ایده‌آلی است.

صنایع غذایی :

تجهیزات تولید و پردازش غذا : در تولید تجهیزاتی که با مواد غذایی در تماس هستند، ورق استیل داپلکس به علت مقاومت به خوردگی و آسیب، در ساخت تجهیزات مانند مخازن ذخیره و تجهیزات تولید غذا به‌کار می‌رود.

این نوع استیل با ترکیب فوق‌العاده‌ای از خواص مکانیکی، مقاومت به خوردگی، و مقاومت در برابر دما، در بسیاری از صنایع به گزینه اول تبدیل شده است.

خواص مکانیکی

در زیر، جدولی از خواص مکانیکی ورق استیل داپلکس 2205 (UNS S21803/32205) آورده شده است. این خواص معمولاً توسط استانداردهای مختلف مشخص می‌شوند و ممکن است به تغییرات کوچکی در هر استاندارد بستگی داشته باشد.

لطفاً توجه داشته باشید که این اطلاعات به عنوان یک راهنمای کلی ارائه شده‌اند و بسته به نحوه فرآیند تولید، شرایط حرارتی، و استانداردهای مورد استفاده، مقادیر ممکن است تغییر کنند. بهتر است همیشه به استانداردهای خاص و تولیدکننده‌های معتبر مراجعه شود تا اطمینان حاصل شود.

ترکیبات شیمیایی

زیرا ترکیبات شیمیایی دقیق ورق استیل داپلکس 2205 (UNS S21803/32205) ممکن است بسته به استانداردها و شرکت‌های تولیدکننده متغیر باشد، اما یک ترکیب شیمیایی نمونه رایج به شکل زیر است :