เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ (DSS) เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดหนึ่งที่มีส่วนประกอบของเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน โดยทั่วไปแล้วเฟสออสเทนไนต์จะมีปริมาณอย่างน้อย 30% DSS มักมีปริมาณโครเมียมระหว่าง 18% ถึง 28% และปริมาณนิกเกลระหว่าง 3% ถึง 10% เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์บางชนิดยังประกอบด้วยธาตุผสมอื่นๆ เช่น โมลิบเดนัม (Mo), ทองแดง (Cu), ไนโอเบียม (Nb), ไทเทเนียม (Ti) และไนโตรเจน (N)
เหล็กกล้าประเภทนี้รวมคุณสมบัติของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกและเฟอร์ริติกเข้าด้วยกัน เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกแล้ว DSS มีความยืดหยุ่นและความเหนียวสูงกว่า ไม่เปราะที่อุณหภูมิห้อง และแสดงความต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรนและการเชื่อมที่ดีขึ้น ในขณะเดียวกันก็ยังคงรักษาความเปราะที่อุณหภูมิ 475°C และการนำความร้อนสูงของเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติก และแสดงคุณสมบัติความยืดหยุ่นสูง เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกแล้ว DSS มีความแข็งแรงสูงกว่าและมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนและการกัดกร่อนจากความเค้นของคลอไรด์ดีกว่าอย่างเห็นได้ชัด DSS ยังมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมที่ดีเยี่ยมและถือเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมที่ช่วยประหยัดนิกเกล
โครงสร้างและประเภท
เนื่องจากโครงสร้างสองเฟสของออสเทนไนต์และเฟอร์ไรต์ โดยแต่ละเฟสมีสัดส่วนประมาณครึ่งหนึ่ง เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ (DSS) จึงมีคุณสมบัติทั้งของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนไนต์และเฟอร์ไรต์ ความแข็งแรงคราของ DSS อยู่ในช่วง 400 MPa ถึง 550 MPa ซึ่งสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนไนต์ทั่วไปถึงสองเท่า DSS มีความเหนียวสูงกว่า อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเปราะต่ำกว่า และมีความต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรนและการเชื่อมที่ดีขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ไรต์ นอกจากนี้ยังคงคุณสมบัติบางอย่างของเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ไรต์ไว้ เช่น ความเปราะที่ 475°C การนำความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ความเป็นพลาสติกสูง และคุณสมบัติทางแม่เหล็ก เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนไนต์ DSS มีความแข็งแรงสูงกว่า โดยเฉพาะความแข็งแรงครา และมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม การกัดกร่อนจากความเค้น และความล้าจากการกัดกร่อนที่ดีขึ้น
เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ (DSS) สามารถจำแนกได้เป็น 4 ประเภทตามองค์ประกอบทางเคมี ได้แก่ Cr18, Cr23 (ปราศจากโมลิบเดนัม), Cr22 และ Cr25 โดยประเภท Cr25 สามารถแบ่งย่อยออกเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มาตรฐานและเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์พิเศษ ในบรรดาประเภทเหล่านี้ ประเภท Cr22 และ Cr25 เป็นที่นิยมใช้มากกว่า ในประเทศจีน เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ส่วนใหญ่ที่ใช้กันนั้นผลิตในประเทศสวีเดน ได้แก่ 3RE60 (ประเภท Cr18), SAF2304 (ประเภท Cr23), SAF2205 (ประเภท Cr22) และ SAF2507 (ประเภท Cr25)
ประเภทของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์
1. ชนิดโลหะผสมต่ำ:เหล็กกล้าชนิดนี้ ซึ่งมีมาตรฐาน UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N) เป็นตัวแทน ไม่ประกอบด้วยโมลิบเดนัม และมีค่าความต้านทานการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม (PREN) อยู่ที่ 24-25 สามารถใช้แทนเหล็กกล้า AISI 304 หรือ 316 ในงานที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนจากความเค้นได้
2. ประเภทโลหะผสมปานกลาง:ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าไร้สนิม UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N) มีค่า PREN อยู่ที่ 32-33 ความต้านทานการกัดกร่อนอยู่ระหว่างเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 316L และเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก 6% Mo+N
3. ประเภทโลหะผสมสูง:โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าชนิดนี้จะมีโครเมียม 25% ร่วมกับโมลิบเดนัมและไนโตรเจน บางครั้งอาจมีทองแดงและทังสเตนด้วย ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้า UNS S32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N) ที่มีค่า PREN 38-39 เหล็กกล้าชนิดนี้มีความต้านทานการกัดกร่อนดีกว่าเหล็กกล้า DSS ที่มีโครเมียม 22%
4. เหล็กกล้าไร้สนิมซูเปอร์ดูเพล็กซ์:เหล็กกล้าไร้สนิมชนิดนี้มีปริมาณโมลิบเดนัมและไนโตรเจนสูง โดยมีสูตรโครงสร้างคือ UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N) บางครั้งอาจมีทังสเตนและทองแดงผสมอยู่ด้วย และมีค่า PREN สูงกว่า 40 เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ให้คุณสมบัติการต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม เทียบได้กับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกชนิดพิเศษ
เกรดของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ในประเทศจีน
มาตรฐานจีนฉบับใหม่ GB/T 20878-2007 "เกรดและองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กกล้าไร้สนิมและเหล็กกล้าทนความร้อน" ครอบคลุมเกรดเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ (DSS) หลายเกรด เช่น 14Cr18Ni11Si4AlTi, 022Cr19Ni5Mo3Si2N และ 12Cr21Ni5Ti นอกจากนี้ เหล็กกล้าดูเพล็กซ์ 2205 ที่เป็นที่รู้จักกันดีก็ตรงกับเกรด 022Cr23Ni5Mo3N ของจีนด้วย
คุณลักษณะของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์
เนื่องจากโครงสร้างแบบสองเฟส การควบคุมองค์ประกอบทางเคมีและกระบวนการอบชุบความร้อนอย่างเหมาะสม ทำให้เหล็กกล้าไร้สนิม DSS ผสานข้อดีของทั้งเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกและออสเทนิติกเข้าด้วยกัน โดยมีคุณสมบัติเด่นด้านความเหนียวและการเชื่อมที่ดีเยี่ยมของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก และความแข็งแรงสูงและความต้านทานการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์ของเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติก คุณสมบัติที่เหนือกว่าเหล่านี้ทำให้ DSS พัฒนาอย่างรวดเร็วในฐานะวัสดุโครงสร้างที่เชื่อมได้ตั้งแต่ทศวรรษ 1980 จนเทียบได้กับเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก ออสเทนิติก และเฟอร์ริติก DSS มีลักษณะดังต่อไปนี้:
1. ความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากความเค้นของคลอไรด์:เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ (DSS) ที่มีโมลิบเดนัมเป็นส่วนประกอบ มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากความเค้นของคลอไรด์ได้ดีเยี่ยมในระดับความเค้นต่ำ ในขณะที่เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก 18-8 มักเกิดการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นในสารละลายคลอไรด์ที่เป็นกลางที่อุณหภูมิสูงกว่า 60°C แต่ DSS ทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์ในปริมาณเล็กน้อย ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและเครื่องระเหย
2. ความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม:DSS มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมที่ดีเยี่ยม เมื่อมีค่าความต้านทานการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมเทียบเท่า (PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%) เท่ากัน DSS และเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกจะมีศักยภาพการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมวิกฤตที่คล้ายคลึงกัน ความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมและการกัดกร่อนตามรอยแตกของ DSS โดยเฉพาะอย่างยิ่งในชนิดที่มีโครเมียมและไนโตรเจนสูง จะเหนือกว่า AISI 316L
3. ความต้านทานต่อการกัดกร่อน ความล้า และการสึกหรอ:DSS มีประสิทธิภาพดีในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนบางประเภท ทำให้เหมาะสำหรับปั๊ม วาล์ว และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ
4. คุณสมบัติทางกล:DSS มีความแข็งแรงและความทนทานต่อความล้าสูง โดยมีค่าความแข็งแรงคราค (yield strength) สูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก 18-8 ถึงสองเท่า ในสภาวะอบอ่อนแบบละลาย (solution-annealed) ค่าการยืดตัวจะสูงถึง 25% และค่าความเหนียว AK (V-notch) จะเกิน 100 J
5. ความสามารถในการเชื่อม:DSS มีคุณสมบัติในการเชื่อมที่ดีและมีแนวโน้มการแตกร้าวจากความร้อนต่ำ โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องอุ่นก่อนการเชื่อม และไม่จำเป็นต้องอบชุบความร้อนหลังการเชื่อม ทำให้สามารถเชื่อมร่วมกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก 18-8 หรือเหล็กกล้าคาร์บอนได้
6. การทำงานที่อุณหภูมิสูง:เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ชนิดโครเมียมต่ำ (18%Cr) มีช่วงอุณหภูมิการขึ้นรูปด้วยความร้อนที่กว้างกว่าและมีความต้านทานต่ำกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก 18-8 ทำให้สามารถรีดขึ้นรูปเป็นแผ่นได้โดยตรงโดยไม่ต้องตีขึ้นรูป ส่วนเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ชนิดโครเมียมสูง (25%Cr) นั้นยากต่อการขึ้นรูปด้วยความร้อนเล็กน้อย แต่สามารถผลิตเป็นแผ่น ท่อ และลวดได้
7. การขึ้นรูปเย็น:DSS มีคุณสมบัติการแข็งตัวจากการทำงานที่ดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก 18-8 ในระหว่างการขึ้นรูปเย็น ทำให้ต้องใช้แรงเค้นเริ่มต้นที่สูงกว่าในการขึ้นรูปท่อและแผ่นโลหะ
8. การนำความร้อนและการขยายตัว:เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ (DSS) มีค่าการนำความร้อนสูงกว่าและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก ทำให้เหมาะสำหรับการบุอุปกรณ์และการผลิตแผ่นคอมโพสิต นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับแกนท่อแลกเปลี่ยนความร้อน เนื่องจากมีประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก
9. ความเปราะ:DSS ยังคงมีแนวโน้มเปราะบางเช่นเดียวกับเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกที่มีโครเมียมสูง และไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงกว่า 300°C ยิ่งปริมาณโครเมียมใน DSS ต่ำเท่าไร ก็ยิ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดเฟสเปราะบาง เช่น เฟสซิกมา น้อยลงเท่านั้น
ข้อได้เปรียบด้านการผลิตของ Womic Steel
Womic Steel เป็นผู้ผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ชั้นนำ โดยนำเสนอผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายครบวงจร ได้แก่ ท่อ แผ่น แท่ง และลวด ผลิตภัณฑ์ของเราเป็นไปตามมาตรฐานสากลที่สำคัญ และได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO, CE และ API เราสามารถรองรับการกำกับดูแลจากภายนอกและการตรวจสอบขั้นสุดท้าย เพื่อให้มั่นใจได้ว่าได้มาตรฐานคุณภาพสูงสุด
ผลิตภัณฑ์เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ของ Womic Steel มีชื่อเสียงในด้านต่างๆ ดังนี้:
วัตถุดิบคุณภาพสูง:เราใช้วัตถุดิบคุณภาพเยี่ยมเท่านั้น เพื่อให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์มีประสิทธิภาพสูงสุด
เทคนิคการผลิตขั้นสูง:โรงงานผลิตที่ทันสมัยและทีมงานที่มีประสบการณ์ของเราช่วยให้เราสามารถผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ที่มีองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกลที่แม่นยำ
โซลูชันที่ปรับแต่งได้:เรามีสินค้าหลากหลายขนาดและคุณสมบัติ เพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของลูกค้า
การควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด:กระบวนการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดของเราทำให้มั่นใจได้ว่าทุกผลิตภัณฑ์มีคุณภาพตามมาตรฐานสูงสุด
การเข้าถึงทั่วโลก:ด้วยเครือข่ายการส่งออกที่แข็งแกร่ง Womic Steel จัดจำหน่ายเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ให้แก่ลูกค้าทั่วโลก สนับสนุนอุตสาหกรรมต่างๆ ด้วยวัสดุที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูง
เลือก Womic Steel สำหรับความต้องการเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ของคุณ และสัมผัสกับคุณภาพและบริการที่เหนือกว่าใคร ซึ่งทำให้เราโดดเด่นในอุตสาหกรรมนี้
วันที่เผยแพร่: 29 กรกฎาคม 2567