En els sistemes de canonades industrials, els graus més utilitzats de tubs d'acer inoxidable dúplex són, sens dubte, el dúplex estàndard 2205 (UNS S32205) i el súper dúplex 2507 (UNS S32750).Tub dúplex inoxidablecombina una alta resistència a la corrosió amb una resistència mecànica excepcional, el que el fa adequat per a aplicacions en entorns agressius-com ara el processament químic, les instal·lacions en alta mar, la dessalinització d'aigua de mar i la fabricació de pasta.
Actualment, el sector industrial classifica aquests materials en tres grups principals: dúplex estàndard, dúplex magre i súper dúplex. Aquests estan tipificats pels graus 2205, 2304/2101 i 2507, respectivament; es diferencien en les seves composicions d'aliatge i característiques de rendiment per satisfer una àmplia gamma de requisits industrials-des de revestiments arquitectònics fins a l'extracció d'oli-de mar profund.
Graus populars de canonades inoxidables dúplex
Dúplex estàndard (2205)
2205 (UNS S32205) és el grau dúplex estàndard més versàtil del mercat i serveix com a material primari per a sistemes de canonades industrials.Tub d'acer inoxidable dúplex 2205demostra un rendiment equilibrat en la majoria dels entorns corrosius i és relativament fàcil de processar i fabricar.
Superdúplex (2507)
2507 és un acer inoxidable "super dúplex" altament aliat dissenyat específicament per a entorns extrems. En comparació amb el 2205, ofereix una resistència superior a la perforació i una major resistència, per la qual cosa és ideal per a aplicacions en extracció de petroli i gas en alta mar, processament d'aigua de mar i sistemes químics altament corrosius.
Graus Lean Duplex
Els acers inoxidables dúplex magres solen utilitzar graus com ara 2304 (UNS S32304) i 2101 (UNS S32101)-una variant econòmica de tubs d'acer inoxidable dúplex. Tot i que la seva resistència a la corrosió no és igual a la del 2205, la seva resistència segueix sent significativament superior a la dels acers inoxidables austenítics com el 304L i el 316L.
Classificació de tubs inoxidables dúplex: Estàndard vs. Lean vs. Super Duplex
Diferències clau en el rendiment
La distinció fonamental entre aquestes tres categories de canonades d'acer inoxidable dúplex rau en el seu contingut d'aliatge, de manera que s'estableix un espectre jeràrquic que va des de graus econòmics fins a -alt rendiment: Super Duplex > Standard Duplex > Lean Duplex. Les diferències de rendiment es manifesten principalment en dues dimensions: resistència a la corrosió induïda per clorur-per picat i resistència mecànica.
En entorns que contenen-clorur, les temperatures màximes de servei i els límits de concentració aplicables per a aquests tres tipus de canonades dúplex d'acer inoxidable augmenten seqüencialment. Lean Duplex és adequat per a entorns amb concentracions de clorur baixes a moderades; El grau 2205 pot gestionar la majoria d'aplicacions d'aigua de mar i mitjans químics, mentre que el grau 2507 és capaç de fer un servei a llarg termini-en condicions d'alta-temperatura i alt-clorur.
Pel que fa a les propietats mecàniques, el límit elàstic dels tres tipus es troba dins de l'interval de 450-550 MPa-significativament més alt que el dels acers austenítics convencionals-tot i que Super Duplex presenta una resistència a la tracció superior i normalment posseeix una millor tenacitat a baixa-temperatura.
Diferències clau en la resistència a la corrosió
Pel que fa a la resistència a la corrosió, les tres categories de tubs d'acer inoxidable dúplex presenten un gradient de rendiment diferent. Els graus dúplex magres (com ara 2101 i 2304) presenten continguts més baixos de níquel i molibdè; el seu nombre equivalent de resistència a la picadura (PREN) normalment es troba entre 26 i 28. Aquests graus són adequats principalment per a entorns amb concentracions baixes d'ions clorur, així com per a condicions atmosfèriques o d'aigua dolça suaus. Tot i que la seva resistència a la corrosió per picades és comparable a-o lleugerament superior a-la del 316L, no són adequats per al seu ús en mitjans altament corrosius.
El grau dúplex estàndard 2205-que es beneficia dels efectes sinèrgics d'aproximadament un 22% de crom, un 3% de molibdè i nitrogen-aconsegueix un valor PREN que oscil·la entre 33 i 36. Resisteix eficaçment a l'exposició a l'aigua de mar estàndard, la majoria dels àcids orgànics i els mitjans químics de clorur que contenen una gran resistència a la corrosió i l'estrès tradicional. acers inoxidables austenítics.
El grau súper dúplex 2507, en elevar el seu contingut de crom al 25% i el molibdè al 4%, aconsegueix un valor PREN superior a 40. Està dissenyat específicament per a condicions de funcionament extremadament exigents-com les que impliquen altes temperatures, concentracions elevades de clorur o la presència de sulfur d'hidrogen. Fins i tot en condicions en què altres graus no aguantarien, és capaç de mantenir una pel·lícula passiva estable a llarg termini, evitant així de manera eficaç l'ocurrència de corrosió tant per picats com per esquerdes.
Avantatges i desavantatges: Estàndard vs. Lean vs. Super Duplex
Tub d'acer inoxidable dúplex 2205
La canonada d'acer inoxidable dúplex 2205 ofereix un excel·lent equilibri de força, resistència a la corrosió i cost. En comparació amb el 316L, proporciona una major resistència mecànica i una millor resistència a les esquerdes per corrosió per picadura i tensió, el que el converteix en el grau dúplex més utilitzat. No obstant això, no és adequat per a un servei prolongat per sobre dels 300 graus o en medis altament agressius com els àcids clorhídrics o fluorhídrics concentrats. En entorns-de clorur extremadament alts, pot ser necessari un grau superdúplex.
Tub d'acer inoxidable súper dúplex 2507
La canonada d'acer inoxidable súper dúplex 2507 ofereix una resistència excepcional a les picades induïdes per clorur-, la corrosió per esquerdes i l'esquerda per corrosió per tensió, la qual cosa la fa ideal per als entorns de processament químic i en alta mar més exigents. Els seus principals inconvenients són els costos més elevats dels materials i els requisits de fabricació més estrictes, ja que la soldadura, la conformació i el tractament tèrmic exigeixen un control més estricte del procés.
Tub d'acer inoxidable Lean Duplex
La canonada d'acer inoxidable dúplex magra es valora per la seva rendibilitat i la seva gran resistència. Els graus com el 2101 utilitzen menor contingut de níquel, reduint l'exposició a les fluctuacions del preu del níquel alhora que ofereixen una millor resistència que els acers inoxidables austenítics convencionals. Tanmateix, la seva resistència a la corrosió és inferior a la del 2205, la qual cosa limita el seu ús en entorns altament corrosius o amb alt-clorur.
Guia de selecció de tubs inoxidables dúplex
| Grau |
 |
 |
 |
| Nom del grau | Lean Duplex | 2205 Dúplex | 2507 Super Duplex |
| Fortaleses principals | Baix cost, bona resistència, resistència a la corrosió moderada | Cost i rendiment equilibrats, ampli ús industrial | Màxima resistència a la corrosió i força |
| Limitacions típiques | Ús limitat en servei de clorur sever | No és ideal per a entorns corrosius extrems | Cost més elevat, control de fabricació més estricte |
| Resistència al clorur | < 500 ppm | 500-2000 ppm | >2000 ppm |
| Cost relatiu | Inferior (comparable o inferior a 316L) | Moderat | Més alt (aproximadament entre 1,5 i 2 vegades el de 2205) |
| Soldabilitat | Bé | Bé | Requereix un control estricte |
| àrees d'aplicació | Sistemes d'aigua, industrial lleugera, ús estructural | Plantes químiques, canonades de procés, servei industrial general | Offshore, aigua de mar, servei químic sever |