ورق استیل دوبلکس 2205

مقدمه:

ورق های استیل 2205 خانواده ای از ورق های استیل دوبلکس هستند. اینها گریدهای دوبلکس (یا آستنیتی-فریتی) نامیده می شوند، زیرا ساختار متالورژیکی آنها از دو فاز آستنیت (شبکه مکعبی با وجوه مرکزدار FCC) و فریت (شبکه مکعبی مرکزدار BCC) به نسبت تقریباً مساوی تشکیل شده است. آنها به گونه ای طراحی شده اند که مقاومت بهتری در برابر خوردگی، به ویژه خوردگی تنش کلریدی و خوردگی حفره ای کلریدی، و استحکام بالاتر نسبت به ورق های استیل آستنیتی استاندارد مانند نوع A2/304 یا A4/316 داشته باشند. تفاوت اصلی در ترکیب، در مقایسه با ورق استیل آستنیتی این است که فولادهای دوبلکس دارای محتوای کروم بالاتر، 20 تا 28٪ هستند. همچنین دارای مولیبدن بالاتر تا 5٪؛ نیکل کمتر تا 9٪ و نیتروژن 0.05 تا0.50٪ می باشند. هم محتوای کم نیکل و هم استحکام بالا (که امکان استفاده از مقاطع نازک‌تر را فراهم می‌کند) مزایای کاهش هزینه قابل توجهی را به همراه دارد. بنابراین در صنعت نفت و گاز فراساحلی برای سیستم های لوله کشی، منیفولدها، رایزرها و غیره و در صنعت پتروشیمی به صورت خطوط لوله و مخازن تحت فشار کاربرد فراوانی دارند. علاوه بر بهبود مقاومت در برابر خوردگی در مقایسه با ورق های استیل دوبلکس سری 300، استحکام بالاتری نیز دارند. به عنوان مثال، ورق استیل نوع 304 دارای مقاومت 0.2 درصدی در ناحیه 280 مگاپاسکال (ksi41)، ورق استیل دوبلکس 22 درصد کروم، حداقل مقاومت 0.2 درصدی حدود 450 مگاپاسکال (ksi65) و درجه سوپردوپلکس است. 

گریدهای ورق های استیل دوبلکس:

ورق های استیل دوبلکس معمولاً بر اساس مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای به سه گروه تقسیم می‌شوند که با عدد معادل مقاومت حفره‌ای، PREN = %Cr + 3.3% Mo + 16% N مشخص می‌شود.

دوبلکس استاندارد (محدوده PREN: 28-38):

به طور معمول درجه EN 1.4462 (همچنین 2205 نامیده می شود). این نمونه از خواص متوسط است و شاید امروزه بیشترین استفاده را دارد

سوپر دوبلکس (محدوده PREN: 38-45):

معمولاً گرید EN 1.4410 تا به اصطلاح گریدهای هایپر دوبلکس (PREN: >45) که بعداً برای پاسخگویی به نیازهای خاص نفت و گاز و همچنین نیازهای صنایع شیمیایی ایجاد می شود. آنها مقاومت و استحکام بالاتری در برابر خوردگی دارند اما پردازش آنها دشوارتر است، زیرا محتوای بالای کروم، مولیبدن، نیتروژن و حتی تنگستن باعث تشکیل فازهای بین فلزی می شود که مقاومت ضربه ای فولاد را به شدت کاهش می دهد. پردازش معیوب منجر به عملکرد ضعیف خواهد شد و به کاربران توصیه می‌شود با تامین‌کنندگان یا پردازنده‌های معتبر سر و کار داشته باشند. کاربردها شامل تولید نفت دریایی در آبهای عمیق است.

گریدهای دوبلکس ناب (محدوده PREN: 22-27):

به طور معمول درجه EN 1.4362، اخیراً برای کاربردهای کم تقاضا، به ویژه در صنعت ساختمان و ساخت و ساز، توسعه یافته است. مقاومت در برابر خوردگی آنها به درجه استاندارد آستنیتی EN 1.4401 نزدیکتر است (با مقاومت به ترک خوردگی تنشی) و خواص مکانیکی آنها بالاتر می باشد. وقتی قدرت مهم است، این می تواند یک مزیت بزرگ باشد. کاربرد این نوع ورق استیل در پل ها، مخازن تحت فشار یا میله های اتصال است.
ورق های استیل دوبلکس (DSS) حاوی فازهای فریت و آستنیت با کسر حجمی تقریباً برابر هستند. آنها به دلیل خواص مکانیکی برتر و مقاومت در برابر خوردگی به طور فزاینده ای در بسیاری از کاربردهای صنعتی استفاده می شوند. گریدهای DSS لاغر (کم آلیاژ)، استاندارد (به عنوان مثال، 2205)، و سوپر و هایپر (با آلیاژ بالا) وجود دارد. مقاومت در برابر خوردگی آنها به شدت به عناصر آلیاژی بستگی دارد، به ویژه کروم، مولیبدن و نیتروژن که مقاومت حفره ای را تعیین می کنند. گریدهای Super DSS (به عنوان مثال، 2507) و گریدهای hyper DSS (به عنوان مثال، 3207) به ترتیب دارای مقاومت حفره ای معادل بیش از 40 و حدود 50 هستند. رفتار خوردگی DSSها به دلیل وجود مرزهای فازی که مکان‌های ترجیحی برای رسوب فازها/ذرات ثانویه هستند و تقسیم‌بندی عناصر آلیاژی، یعنی کروم و مولیبدن بیشتر در فریت و نیکل و نیتروژن بیشتر در آستنیت پیچیده است. نوع، اندازه و توزیع ذرات رسوب در ریزساختار نقش مهمی در شروع خوردگی بازی می‌کند و برهمکنش‌های محلی بین فازها بر مقاومت به خوردگی تأثیر می‌گذارد. دانش دقیق ریزساختار، فعالیت‌های الکتروشیمیایی محلی و فرآیندهای خوردگی که در مقیاس‌های میکرومتری و نانومتری رخ می‌دهند برای به دست آوردن درک اساسی از انفعال و شکست، و مقاومت به خوردگی DSSها، که برای توسعه ورق های استیل با کارایی بالا مورد نیاز است، استفاده می شوند.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی