ورق استیل داپلکس

Duplex steel sheet

مزایای ورق استیل داپلکس

ورق استنلس استیل داپلکس، اگرچه در بازار جهانی فولاد ضد زنگ نسبت به فولاد آستنیتی یا فولاد فریتی تنها به نسبت کمی از آن سهم دارد، اما مزایای فراوانی در اختیار دارد که در مقایسه با دیگر انواع فولاد ضد زنگ بسیار مشخص می‌شوند.

وزن سبک

ورق ضد زنگ داپلکس، با توجه به استحکام بالای آن، به عنوان یک ماده سبک وزن تلقی می‌شود. به عبارت دیگر، با وجود قدرت مکانیکی قوی، ورق داپلکس به طور کلی وزن سبک‌تری دارد. این خاصیت باعث می‌شود که بتواند در انواع مختلفی از کاربردها استفاده شود. به عنوان مثال، یک لایه نازک از ورق داپلکس قادر به انجام همان وظایفی است که یک لایه ضخیم از فولاد زنگ نزن آستنیتی انجام می‌دهد.

در نتیجه، ورق استنلس استیل داپلکس با توجه به ویژگی‌های مکانیکی برجسته، نه تنها به عنوان یک جایگزین کم وزن برای دیگر انواع ورق استنلس استیل در نظر گرفته می‌شود، بلکه همچنین حمل و نقل آن را از یک مکان به مکان دیگر به صورت بهینه‌تری ممکن می‌سازد.

ورق زنگ نزن داپلکس دارای استحکام و مقاومت بالا است

اگرچه ورق استیل داپلکس در مقایسه با فولاد زنگ نزن آستنیتی انعطاف‌پذیری کمتری دارد، اما به جای آن دارای استحکام بسیار بیشتری می‌باشد. با این حال، علی‌رغم اینکه فولاد ضد زنگ داپلکس از استحکام بالایی برخوردار است، همچنان انعطاف‌پذیری مناسبی را ارائه می‌دهد.

حتی در صورت کاهش ابعاد داپلکس، همچنان این ورق از استحکام نسبتاً خوبی برخوردار است. با وجود اینکه فولاد ضد زنگ داپلکس به طور جزئی از فولاد فریتی تشکیل شده است، میزان نیکل در آن به میزان قابل توجهی باقی می‌ماند. وجود نیکل به این محصول قدرت و استحکام لازم را می‌بخشد، حتی در شرایط کم‌حجم.

ورق استنلس استیل داپلکس با مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی

در مقایسه با فولاد آستنیتی، ورق ضد زنگ داپلکس دارای مقاومت به خوردگی قابل توجهی است. این خصوصیت باعث می‌شود که این نوع ورق استنلس استیل برای کاربردهای مختلفی از جمله محیط‌های ساحلی، زیر آبی، و دیگر کاربردهایی که به مواد خورنده معرض هستند، به عنوان یک انتخاب ایده‌آل مطرح شود.

ویژگی مهمی که ورق زنگ نزن داپلکس از نظر مقاومت به خوردگی دارد، مقاومت آن در برابر اثرات کلرید است. این ورق می‌تواند در دماهای معمولی تا 150 درجه سانتیگراد بدون هیچ‌گونه نشانه‌ای از خوردگی تحت تنش باقی بماند. به این ترتیب، اگر به دنبال یک ورق استیل با مقاومت بالا در برابر خوردگی هستید، داپلکس انتخاب مناسبی خواهد بود.

ورق استنلس استیل داپلکس: مقرون به صرفه و با کارایی بالا

ورق ضد زنگ داپلکس، علاوه بر مقاومت بالا در برابر خوردگی، به عنوان یک محصول مقرون به صرفه نیز شناخته می‌شود. در مقایسه با سایر انواع فولاد زنگ نزن فوق‌آستنیتی، ورق‌های داپلکس به میزان قابل توجهی اقتصادی‌تر هستند. این اقتصادی بودن به دلیل استفاده از مقادیر کمتری نیکل و مولیبدن در ترکیب این ماده است. نیکل و مولیبدن از گران‌ترین مواد در تولید ورق استنلس استیل هستند.

به عبارت دیگر، ورق داپلکس با ارائه عملکرد بالا و در عین حال کاهش مصرف مواد گران‌قیمت، به عنوان یک گزینه مقرون به صرفه در بازار فولاد ضد زنگ به شمار می‌رود. این مزیت اقتصادی، انتخاب این نوع ورق برای انواع مختلفی از کاربردها را توجیه می‌کند.

ورق استنلس استیل داپلکس به دلیل محدودیت‌های فنی مانند شکل‌پذیری محدود و ماشین‌کاری ضعیف، همچنین فرآیند تولید پیچیده‌تر نسبت به فولادهای ضد زنگ فریتی، آستنیتی و مارتنزیتی، بیشتر برای کاربردهای خاص استفاده می‌شود. کاربردهای اصلی ورق فولادهای ضد زنگ داپلکس به مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای و شکافی، مقاومت در برابر خوردگی تنشی، خوردگی خستگی، خوردگی سایشی یا مقاومت در برابر محیط‌های خورنده که اسیدی می‌شوند، مرتبط می‌شود.

از کاربردهای این نوع ورق استنلس استیل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد :

• عملیات دریایی و نزدیک به ساحل : از جمله حفاری نفت، نمک‌زدایی، تصفیه آب و دیگر عملیات صنعتی.
• قطعات و اجزای نیروی دریایی : مانند قطعات موتورها و تجهیزات دریایی.
• تجهیزات کنترل آلودگی : برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و شرایط سخت محیطی دارند.
• تولید خمیر و کاغذ : به دلیل مقاومت در برابر محیط‌های شیمیایی.
• ساخت و ساز : برای استفاده در ساختمان‌ها و سازه‌ها با شرایط محیطی خاص.
• مخازن آب گرم : به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و دماهای بالا.
• فرآوری، حمل و نقل و ذخیره‌سازی مواد شیمیایی : برای مقاومت در برابر محیط‌های خورنده.
• شناسایی محل نفت و گاز و سکوهای دریایی : برای کاربردهای نفت و گاز در دریا.

آینده ورق استیل داپلکس به نظر می‌رسد که با توسعه گریدهای جدید، افزایش مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای از اهمیت بیشتری برخوردار خواهد بود. این توسعه اساساً از طریق افزایش میزان عناصر آلیاژی اصلی مانند کروم، مولیبدن و نیتروژن انجام می‌شود. هرچند که مزایای افزایش این عناصر قابل توجه است، اما با چالش‌ها و مشکلاتی نیز همراه است؛ به عنوان مثال، بی‌ثباتی فاز فریت که ممکن است به رسوبات ناخواسته منجر شود.

در این میان، داپلکس SAF 2707 HD که از آلیاژهای 27Cr-7Ni-5Mo-0.4N با عدد PRE (معادل مقاومت حفره‌ای) تقریباً 50 تشکیل شده است، به عنوان یک محصول امیدوارکننده برای آینده ورق استیل داپلکس مطرح می‌شود. این آلیاژ جدید به نظر می‌رسد که مزایای بالایی در مقابل مشکلاتی همچون بی‌ثباتی فاز فریت دارد و می‌تواند در تحقیقات آینده برای بهبود ویژگی‌های این نوع ورق مؤثر باشد.

فولاد ضد زنگ داپلکس 2205

2205 duplex stainless steel

یکی از آلیاژ های فولاد ضد زنگ داپلکس 2205 (4462) است که حاوی 22 درصد کروم، 5 تا 6 درصد نیکل و 3 درصد مولیبدن است. این آلیاژ دارای ساختار ترکیبی از آستنیت و فریت است که باعث می شود مقاومت و استحکام بالایی نسبت به خوردگی و فشار داشته باشد. این آلیاژ در صنایع مختلفی مانند دریایی، شیمیایی، نفت و گاز، پتروشیمی و غذایی به عنوان مواد سازنده لوله، فلنج، میلگرد، ورق و اتصالات کاربرد دارد.

آلیاژ داپلکس یک دسته از آلیاژ های خاص و سوپر آلیاژ هاست که در استاندارد آلمانی با نام فولاد 1.4462 و در استاندارد آمریکایی با نام فولاد 2205 شناخته می شود. این آلیاژ دارای ترکیب شیمیایی %23-12 کروم، %6.5-4.5 نیکل، %3.5-2.5 مولیبدن، %2 منگنز، %1 سیلیکون، %0.03 فسفر، 0.01% گوگرد، %0.2-0.1 نیتروژن و %0.03 کربن می باشد. این آلیاژ تا دمای 316 درجه سانتیگراد قابل استفاده است و دارای جوش پذیری مناسب، مقاومت خوب در برابر خستگی و خوردگی موضعی و تنشی کلرایدی و سولفیدی است.

مزایا و معایب آلیاژ داپلکس

مزایای آلیاژ داپلکس عبارتند از :

• مقاومت بالا در برابر خوردگی و فشار که باعث کاهش ضخامت و وزن مواد می شود.
• استحکام بالا که باعث کاهش هزینه های ساخت و نصب می شود.
• عمر مفید بالا در محیط های خورنده کلرایدی و گاز ترش که باعث افزایش بهره وری مواد می شود.
• قابلیت کارسختی و آنیل کردن که باعث افزایش خواص مکانیکی مواد می شود.

معایب آلیاژ داپلکس عبارتند از :

• شکنندگیدر دماهای بالاتر از 300 درجه سلسیوس و کمتر از -50 درجه سلسیوس که باعث محدود شدن کاربرد مواد می شود.
• نیاز به رعایت دقیق شرایط جوشکاری و عملیات حرارتیکه باعث افزایش هزینه های تولید می شود.
• نیاز به استفاده از الکترود و گاز محافظ خاص برای جوشکاریکه باعث افزایش هزینه های جوشکاری می شود.

مقاومت

مقاومت در برابر خوردگی :

• به دلیل داشتن درصد بالای کروم، مولیبدن و نیتروژن، داپلکس 2205 خواص مقاومت در برابر خوردگی برتری نسبت به 316 و 316L در اکثر محیط ها از خود نشان می دهد.
• درصد بالای کروم، مولیبدن و نیتروژن همچنین مقاومت بالایی در برابر خوردگی پیتینگ و کریویس، حتی در محلول های اکسیدان و اسیدی فراهم می کند.
• در برابر خوردگی تنشی کلرایدی و دماهای تا حدود 150 درجه سانتیگراد (302 درجه فارنهایت) مقاوم است.
• وجود فریت باعث می شود که داپلکس 2205 عملکرد خوبی در محیط های قلیایی داشته باشد.

مقاومت در برابر حرارت :

• مشابه سایر فولادهای ضد زنگ داپلکس، داپلکس 2205 مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا دارد.
• در معرض دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد (572 درجه فارنهایت) حتی برای مدت کوتاهی شکننده می شود؛ بنابراین داپلکس 2205 برای استفاده در دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد توصیه نمی شود.

کاربردها :

• پردازش، حمل و نگهداری شیمیایی – مخازن فشار، مخازن، لوله ها و مبدل های حرارتی
• تجهیزات اکتشاف و پردازش نفت و گاز – لوله ها، لوله های نازک و مبدل های حرارتی
• محیط های دریایی و سایر محیط های دارای کلر بالا
• سیستم های شستشوی پساب
• صنعت کاغذ و کاغذ – دیجستورها، تجهیزات سفید کننده و سیستم های دستگاه کاغذ
• مخازن بار برای کشتی ها و کامیون ها
• تجهیزات پردازش غذا
• کارخانه های سوخت های زیستی

استانداردها :

• ASTM/ASME : A240 UNS S32205/S31803
• EURONORM : 1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3
• AFNOR : Z3 CrNi 22.05 AZ
• DIN : W.Nr 1.4462

خواص شیمیایی :

ویژگی های مکانیکی :

مشخصات فیزیکی :

لوله بدون درز 32760 دوبلکس فولاد ضد زنگ برای تبادل حرارت

Seamless 32760 duplex stainless steel

تبادل حرارتی یک فرایندی است که در آن حرارت از یک جریان سیال به جریان دیگر منتقل می‌شود. این فرایند در صنایع مختلفی مانند پتروشیمی، نیروگاهی، تصفیه آب و غیره کاربرد دارد. برای انجام تبادل حرارتی، معمولاً از مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شود که دارای لوله‌هایی هستند که سیالات را درون خود جریان می‌دهند. لوله‌های مبدل حرارتی باید دارای خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت مکانیکی، هدایت حرارتی و ضریب انبساط حرارتی مناسب باشند. در این مقاله، به بررسی یک نوع لوله مبدل حرارتی که از فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز ساخته شده است، می‌پردازیم.

فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز

فولاد ضد زنگ دوبلکس یک نوع فولاد آلیاژی است که دارای ریزساختاری از دو فاز فریتی و آستنیتی است. این نوع فولاد از ترکیب خواص هر دو فاز بهره می‌برد و می‌تواند مقاومت، سختی، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر تنش را بهبود بخشد. فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 یکی از انواع فولاد ضد زنگ دوبلکس فوق العاده است که دارای درصد بالایی از کروم، نیکل، مولیبدن و نیتروژن است.

این فولاد ضد زنگ دارای ترکیب شیمیایی زیر است :

• کربن : 0.03% max
• سیلیسیوم : 0.8% max
• منگنز : 1.2% max
• فسفر : 0.035% max
• گوگرد : 0.02% max
• کروم : 24-26%
• نیکل : 6-8%
•  مولیبدن : 3-5%
• نیتروژن : 0.24-0.32%

فولاد ضد زنگ یکی از مواد مقاوم در برابر خوردگی برای پروژه‌های ساختمانی است. این ماده به سه دسته اصلی تقسیم می‌شود: فولاد ضد زنگ آستنیتی، فولاد ضد زنگ مارتنزیتی و فولاد ضد زنگ فریتی. هر دو دسته اول نیز می‌توانند به عنوان فولاد ضد زنگ دوبلکس شناخته شوند. لوله‌های فولادی ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای خواص مکانیکی و مقاومتی بالایی هستند و برای کاربردهای تبادل حرارت مناسب‌اند.

فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز به روش آهنگری سرد یا گرم تولید می‌شود. در این روش، فولاد ضد زنگ دوبلکس به شکل میله‌های گرم یا سرد قطع می‌شود و سپس با استفاده از قالب‌های مختلف به شکل لوله‌های بدون درز تبدیل می‌شود.

لوله‌های بدون درز دارای مزایایی مانند :

• عدم وجود درز
• همگنی ریزساختار
• کیفیت بالا
• دقت بالا و
• استحکام بالا هستند.

خواص فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز

فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای خواص متعددی است که آن را برای کاربرد در مبدل‌های حرارتی مناسب می‌کند. برخی از این خواص عبارتند از :

• مقاومت در برابر خوردگی : فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی کلریدی، خوردگی ناشی از تنش، خوردگی ترکیبی، خوردگی پیتینگ و خوردگی تخلخلی است. این فولاد ضد زنگ می‌تواند در محیط‌هایی با pH پایین، دمای بالا، فشار بالا و حضور اکسیژن، کلر، سولفات و کربنات کار کند.
• مقاومت مکانیکی : فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای مقاومت کششی بالایی است که می‌تواند بیش از 800 مگاپاسکال باشد. همچنین، این فولاد ضد زنگ دارای سختی، کشیدگی، مقاومت در برابر خستگی و مقاومت در برابر شکست بالایی است.
• هدایت حرارتی : فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای هدایت حرارتی بالایی است که می‌تواند بین 15 تا 25 وات بر متر کلوین باشد. این خاصیت باعث می‌شود که انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی به صورت کارآمد و یکنواخت انجام شود.
• ضریب انبساط حرارتی : فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای ضریب انبساط حرارتی پایین‌تری نسبت به فولادهای ضد زنگ آستنیتی است. این خاصیت باعث می‌شود که این فولاد ضد زنگ کمتر تحت تاثیر تغییرات دمایی قرار گیرد و کمتر از نظر ابعادی تغییر کند.

ما اخیراً صفحات فولادی ضد زنگ دوبلکس 32760 را سفارش داده‌ایم که برای کاربردهای پتروشیمی، زیرساخت‌های آبیاری و غیره مناسب‌اند. این فولاد ضد زنگ دوبلکس نسبت به فولادهای ضد زنگ 304 و 316 مقاومت بهتری در برابر تنش و استحکام بالاتری دارد.

استاندارد ها

• ASTM A213
• ASTM A312
• ASTM A249
• ASTM A269
• ASTM A789
• JIS G3456
• JIS G3463
• JIS G3448
• JIS G3459

روش ساخت

• نورد گرم
•  نورد سرد
•  سرد کشیده شده
•  اکسترود شده

کاربرد ها

لوله فولادی ضد زنگ به طور گسترده ای در

•  ساختار مکانیکی
•  دکوراسیون
•  لوله های صنعتی
•  تبادل حرارت دیگ بخار
•  کندانسور خنک
•  صنایع غذایی
• کارخانه های شیمیایی و آب
• و غیره استفاده می شود.

نتیجه‌گیری

فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز یک نوع فولاد ضد زنگ دوبلکس فوق العاده است که دارای خواص برجسته‌ای مانند مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت مکانیکی، هدایت حرارتی و ضریب انبساط حرارتی مناسب است. این فولاد ضد زنگ با روش آهنگری سرد یا گرم به شکل لوله‌های بدون درز تولید می‌شود که برای کاربرد در مبدل‌های حرارتی مناسب‌اند. لوله‌های فولادی ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز می‌توانند در محیط‌هایی با شرایط سخت و خورنده کار کنند و باعث افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات مبدل‌های حرارتی شوند. بنابراین، این نوع لوله‌ها یکی از بهترین گزینه‌ها برای صنایعی که نیاز به تبادل حرارتی دارند، است.