Duplex-Edelstahl (DSS) ist eine Art Edelstahl, der etwa gleiche Anteile an Ferrit und Austenit enthält, wobei die kleinere Phase im Allgemeinen mindestens 30 % ausmacht.DSS hat typischerweise einen Chromgehalt zwischen 18 % und 28 % und einen Nickelgehalt zwischen 3 % und 10 %.Einige Duplex-Edelstähle enthalten auch Legierungselemente wie Molybdän (Mo), Kupfer (Cu), Niob (Nb), Titan (Ti) und Stickstoff (N).
Diese Stahlkategorie vereint die Eigenschaften von austenitischen und ferritischen Edelstählen.Im Vergleich zu ferritischen Edelstählen weist DSS eine höhere Plastizität und Zähigkeit auf, weist keine Sprödigkeit bei Raumtemperatur auf und weist eine verbesserte interkristalline Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit auf.Gleichzeitig behält es die Sprödigkeit bei 475 °C und die hohe Wärmeleitfähigkeit ferritischer Edelstähle bei und weist Superplastizität auf.Im Vergleich zu austenitischen Edelstählen weist DSS eine höhere Festigkeit und eine deutlich bessere Beständigkeit gegen interkristalline und Chlorid-Spannungskorrosion auf.DSS verfügt außerdem über eine ausgezeichnete Lochkorrosionsbeständigkeit und gilt als nickelsparender Edelstahl.
Struktur und Typen
Aufgrund seiner Zweiphasenstruktur aus Austenit und Ferrit, wobei jede Phase etwa die Hälfte ausmacht, weist DSS die Eigenschaften sowohl von austenitischen als auch von ferritischen Edelstählen auf.Die Streckgrenze von DSS liegt zwischen 400 MPa und 550 MPa und ist damit doppelt so hoch wie bei gewöhnlichen austenitischen Edelstählen.DSS weist im Vergleich zu ferritischen Edelstählen eine höhere Zähigkeit, eine niedrigere Sprödigkeitsübergangstemperatur sowie eine deutlich verbesserte interkristalline Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit auf.Es behält auch einige ferritische Edelstahleigenschaften bei, wie z. B. Sprödigkeit bei 475 °C, hohe Wärmeleitfähigkeit, niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, Superplastizität und Magnetismus.Im Vergleich zu austenitischen Edelstählen weist DSS eine höhere Festigkeit, insbesondere Streckgrenze, und eine verbesserte Beständigkeit gegen Lochfraß, Spannungskorrosion und Korrosionsermüdung auf.
DSS kann aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung in vier Typen eingeteilt werden: Cr18, Cr23 (Mo-frei), Cr22 und Cr25.Der Cr25-Typ kann weiter in Standard- und Super-Duplex-Edelstähle unterteilt werden.Unter diesen werden am häufigsten die Typen Cr22 und Cr25 verwendet.In China werden die meisten DSS-Güten in Schweden hergestellt, darunter 3RE60 (Cr18-Typ), SAF2304 (Cr23-Typ), SAF2205 (Cr22-Typ) und SAF2507 (Cr25-Typ).
Arten von Duplex-Edelstahl
1. Niedriglegierungstyp:Dieser Stahl wird durch UNS S32304 (23Cr-4Ni-0,1N) repräsentiert, enthält kein Molybdän und hat eine Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) von 24-25.Es kann AISI 304 oder 316 bei Spannungskorrosionsbeständigkeitsanwendungen ersetzen.
2. Typ mit mittlerer Legierung:Vertreten durch UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0,15N) mit einem PREN von 32-33.Seine Korrosionsbeständigkeit liegt zwischen AISI 316L und austenitischen Edelstählen mit 6 % Mo+N.
3. Hochlegierter Typ:Enthält typischerweise 25 % Cr zusammen mit Molybdän und Stickstoff, manchmal Kupfer und Wolfram.Dieser Stahl wird durch UNS S32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0,2N) mit einem PREN von 38-39 repräsentiert und weist eine bessere Korrosionsbeständigkeit als 22 % Cr DSS auf.
4. Super-Duplex-Edelstahl:Enthält einen hohen Anteil an Molybdän und Stickstoff, dargestellt durch UNS S32750 (25Cr-7Ni-3,7Mo-0,3N), manchmal auch Wolfram und Kupfer, mit einem PREN über 40. Es eignet sich für raue Medienbedingungen und bietet hervorragende Korrosions- und mechanische Eigenschaften Eigenschaften, vergleichbar mit superaustenitischen Edelstählen.
Sorten von Duplex-Edelstahl in China
Die neue chinesische Norm GB/T 20878-2007 „Stainless and Heat-Resistant Steel Grades and Chemical Composition“ umfasst viele DSS-Qualitäten, wie 14Cr18Ni11Si4AlTi, 022Cr19Ni5Mo3Si2N und 12Cr21Ni5Ti.Darüber hinaus entspricht der bekannte Duplexstahl 2205 der chinesischen Sorte 022Cr23Ni5Mo3N.
Eigenschaften von Duplex-Edelstahl
Aufgrund seiner Zweiphasenstruktur und der richtigen Steuerung der chemischen Zusammensetzung und des Wärmebehandlungsprozesses vereint DSS die Vorteile von ferritischen und austenitischen Edelstählen.Es verfügt über die hervorragende Zähigkeit und Schweißbarkeit austenitischer Edelstähle sowie die hohe Festigkeit und Chlorid-Spannungskorrosionsbeständigkeit ferritischer Edelstähle.Diese überlegenen Eigenschaften haben dazu geführt, dass sich DSS seit den 1980er Jahren schnell zu einem schweißbaren Strukturmaterial entwickelt hat und mit martensitischen, austenitischen und ferritischen rostfreien Stählen vergleichbar geworden ist.DSS hat die folgenden Eigenschaften:
1. Chlorid-Spannungskorrosionsbeständigkeit:Molybdänhaltiges DSS weist bei niedrigen Spannungsniveaus eine hervorragende Beständigkeit gegen Chlorid-Spannungskorrosion auf.Während austenitische Edelstähle 18-8 dazu neigen, in neutralen Chloridlösungen über 60 °C Spannungsrisskorrosion zu erleiden, funktioniert DSS gut in Umgebungen, die Spuren von Chloriden und Schwefelwasserstoff enthalten, wodurch es für Wärmetauscher und Verdampfer geeignet ist.
2. Lochfraßkorrosionsbeständigkeit:DSS weist eine ausgezeichnete Lochkorrosionsbeständigkeit auf.Bei gleichem Lochfraßwiderstandsäquivalent (PRE=Cr%+3,3Mo%+16N%) weisen DSS und austenitische Edelstähle ähnliche kritische Lochfraßpotentiale auf.Die Loch- und Spaltkorrosionsbeständigkeit von DSS, insbesondere bei chromreichen, stickstoffhaltigen Typen, übertrifft die von AISI 316L.
3. Korrosionsermüdung und Verschleißkorrosionsbeständigkeit:DSS funktioniert in bestimmten korrosiven Umgebungen gut und eignet sich daher für Pumpen, Ventile und andere Energiegeräte.
4. Mechanische Eigenschaften:DSS verfügt über eine hohe Festigkeit und Ermüdungsfestigkeit mit einer Streckgrenze, die doppelt so hoch ist wie die von austenitischen 18-8-Edelstählen.Im lösungsgeglühten Zustand erreicht es eine Dehnung von 25 % und einen Zähigkeitswert AK (V-Kerbe) von über 100 J.
5. Schweißbarkeit:DSS weist eine gute Schweißbarkeit mit geringer Heißrissneigung auf.Vor dem Schweißen ist im Allgemeinen kein Vorwärmen erforderlich, und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist nicht erforderlich, sodass das Schweißen mit austenitischen 18-8-Edelstählen oder Kohlenstoffstählen möglich ist.
6. Warmbearbeitung:DSS mit niedrigem Chromgehalt (18 % Cr) hat einen größeren Warmumformtemperaturbereich und eine geringere Beständigkeit als austenitische Edelstähle 18-8 und ermöglicht das direkte Einwalzen zu Blechen ohne Schmieden.DSS mit hohem Chromgehalt (25 % Cr) ist bei der Warmbearbeitung etwas anspruchsvoller, kann aber zu Platten, Rohren und Drähten verarbeitet werden.
7. Kaltumformung:DSS weist bei der Kaltumformung eine stärkere Kaltverfestigung auf als 18-8 austenitische Edelstähle und erfordert eine höhere Anfangsspannung für die Verformung während der Rohr- und Plattenumformung.
8. Wärmeleitfähigkeit und Ausdehnung:DSS weist im Vergleich zu austenitischen Edelstählen eine höhere Wärmeleitfähigkeit und niedrigere Wärmeausdehnungskoeffizienten auf und eignet sich daher für die Auskleidung von Geräten und die Herstellung von Verbundplatten.Es eignet sich auch ideal für Wärmetauscherrohrkerne und bietet eine höhere Wärmeaustauscheffizienz als austenitische Edelstähle.
9. Sprödigkeit:DSS behält die Sprödigkeitstendenzen ferritischer Edelstähle mit hohem Chromgehalt bei und ist für den Einsatz bei Temperaturen über 300 °C ungeeignet.Je niedriger der Chromgehalt in DSS ist, desto weniger ist es anfällig für spröde Phasen wie die Sigma-Phase.
Produktionsvorteile von Womic Steel
Womic Steel ist ein führender Hersteller von Duplex-Edelstahl und bietet eine umfassende Produktpalette an, darunter Rohre, Platten, Stangen und Drähte.Unsere Produkte entsprechen den wichtigsten internationalen Standards und sind ISO-, CE- und API-zertifiziert.Wir können die Überwachung und Endkontrolle durch Dritte übernehmen und so sicherstellen, dass die höchsten Qualitätsstandards eingehalten werden.
Die Duplex-Edelstahlprodukte von Womic Steel sind bekannt für:
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Fortschrittliche Fertigungstechniken:Unsere hochmodernen Produktionsanlagen und unser erfahrenes Team ermöglichen es uns, Duplex-Edelstahl mit präzisen chemischen Zusammensetzungen und mechanischen Eigenschaften herzustellen.
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Strenge Qualitätskontrolle:Unsere strengen Qualitätskontrollprozesse stellen sicher, dass jedes Produkt den höchsten Qualitätsstandards entspricht.
Globale Reichweite:Mit einem robusten Exportnetzwerk beliefert Womic Steel Kunden weltweit mit Duplex-Edelstahl und unterstützt verschiedene Branchen mit zuverlässigen und leistungsstarken Materialien.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29. Juli 2024