Detail Baja Tahan Karat Dupleks
Duplex Stainless Steel (DSS) mengacu pada baja tahan karat dengan kandungan ferit dan austenit masing-masing sekitar 50%, dan kandungan fase minor umumnya harus mencapai setidaknya 30%. Dalam kasus kandungan C rendah, kandungan Cr adalah 18%~28%, dan kandungan Ni adalah 3%~10%. Beberapa baja juga mengandung unsur paduan seperti Mo, Cu, Nb, Ti, dan N.
Baja jenis ini memiliki karakteristik baja tahan karat austenitik dan feritik. Dibandingkan dengan ferit, ia memiliki plastisitas dan ketangguhan yang lebih tinggi, tidak ada kerapuhan pada suhu ruangan, meningkatkan ketahanan korosi antar butir dan kinerja pengelasan secara signifikan, sekaligus mempertahankan kerapuhan 475 derajat dan konduktivitas termal yang tinggi dari baja tahan karat feritik, dan memiliki superplastisitas. Dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik, baja ini memiliki kekuatan tinggi dan meningkatkan ketahanan secara signifikan terhadap korosi intergranular dan korosi tegangan klorida. Baja tahan karat dupleks memiliki ketahanan lubang yang sangat baik dan juga merupakan baja tahan karat hemat nikel.
Struktur dan Jenis
Baja tahan karat dupleks memiliki karakteristik austenit dan ferit karena struktur fase ganda austenit + feritnya, dan kandungan kedua fase pada dasarnya sama. Kekuatan luluhnya bisa mencapai 400Mpa ~ 550MPa, dua kali lipat dari baja tahan karat austenitik biasa. Dibandingkan dengan baja tahan karat feritik, baja tahan karat dupleks memiliki ketangguhan tinggi, suhu transisi rapuh yang rendah, meningkatkan ketahanan korosi antar butir dan kinerja pengelasan secara signifikan; pada saat yang sama, ia mempertahankan beberapa karakteristik baja tahan karat feritik, seperti kerapuhan 475 derajat, konduktivitas termal yang tinggi, koefisien ekspansi linier yang kecil, superplastisitas dan magnetisme. Dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik, baja tahan karat dupleks memiliki kekuatan tinggi, terutama meningkatkan kekuatan luluh secara signifikan, dan secara signifikan meningkatkan ketahanan lubang, ketahanan korosi tegangan, ketahanan lelah korosi, dan sifat lainnya.
Baja tahan karat duplex dapat diklasifikasikan menjadi empat jenis menurut komposisi kimianya: tipe Cr18, Cr23 (tidak termasuk Mo), tipe Cr22 dan tipe Cr25. Baja tahan karat duplex Cr25 dapat dibagi menjadi baja tahan karat tipe biasa dan super duplex, di antaranya tipe Cr22 dan tipe Cr25 lebih banyak digunakan. Sebagian besar baja tahan karat dupleks yang digunakan di negara saya diproduksi di Swedia, dengan nilai spesifik: 3RE60 (tipe Cr18), SAF2304 (tipe Cr23), SAF2205 (tipe Cr22), SAF2507 (tipe Cr25).
Klasifikasi baja tahan karat dupleks
Kategori pertama adalah tipe paduan rendah yang diwakili oleh UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N), yang tidak mengandung molibdenum dan memiliki nilai PREN sebesar 24-25. Ini dapat menggantikan AISI304 atau 316 dalam hal ketahanan terhadap korosi tegangan.
Kategori kedua adalah tipe paduan sedang, diwakili oleh UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), dengan nilai PREN sebesar 32-33. Ketahanan korosinya berada di antara baja tahan karat austenitik AISI 316L dan 6%Mo+N.
Jenis ketiga adalah jenis paduan tinggi, umumnya mengandung 25% Cr, molibdenum dan nitrogen, dan ada juga yang mengandung tembaga dan tungsten. Nilai standarnya adalah UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), dan nilai PREN adalah 38-39. Ketahanan korosi baja jenis ini lebih tinggi dibandingkan baja tahan karat dupleks Cr 22%.
Jenis keempat adalah baja tahan karat super duplex, mengandung molibdenum dan nitrogen tinggi, grade standarnya adalah UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), dan ada juga yang mengandung tungsten dan tembaga. Nilai PREN lebih besar dari 40, yang dapat diterapkan pada kondisi medium yang keras, memiliki ketahanan korosi yang baik dan sifat mekanis yang komprehensif, dan dapat dibandingkan dengan baja tahan karat super austenitik.
Nilai baja tahan karat dupleks
Banyak kualitas baja tahan karat dupleks telah ditambahkan ke standar baru negara saya GB/T 20878-2007 "Nilai baja tahan karat dan baja tahan panas serta komposisi kimianya". Misalnya: 14Cr18Ni11Si4AlTi, 022Cr19Ni5Mo3Si2N, 12Cr21Ni5Ti.
Selain itu: baja dupleks 2205 yang terkenal setara dengan 022Cr23Ni5Mo3N di negara saya.
Karakteristik kinerja baja tahan karat dupleks
Karena karakteristik struktur dua fase, melalui kontrol yang benar terhadap komposisi kimia dan proses perlakuan panas, baja tahan karat dupleks memiliki keunggulan dibandingkan baja tahan karat feritik dan baja tahan karat austenitik. Ini menggabungkan ketangguhan dan kemampuan las yang sangat baik dari baja tahan karat austenitik dengan kekuatan yang lebih tinggi dan ketahanan korosi tegangan klorida dari baja tahan karat feritik. Sifat unggul inilah yang membuat baja tahan karat dupleks berkembang pesat sebagai material struktur yang dapat dilas. Sejak tahun 1980-an, baja ini menjadi jenis baja yang sejajar dengan baja tahan karat martensit, austenitik, dan feritik. Baja tahan karat dupleks memiliki karakteristik kinerja sebagai berikut:
1) Baja tahan karat dupleks yang mengandung molibdenum memiliki ketahanan korosi tegangan klorida yang baik pada tekanan rendah. Umumnya, baja tahan karat austenitik tipe 18-8 rentan terhadap retak korosi tegangan dalam larutan klorida netral di atas 60 derajat. Penukar panas, evaporator, dan peralatan lain yang terbuat dari baja tahan karat jenis ini pada media industri jejak klorida dan hidrogen sulfida cenderung menghasilkan retak korosi tegangan, sedangkan baja tahan karat dupleks memiliki ketahanan yang baik.
2) Baja tahan karat dupleks yang mengandung molibdenum memiliki ketahanan lubang yang baik. Ketika memiliki nilai setara ketahanan pitting yang sama (PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%), potensi pitting kritis baja tahan karat dupleks dan baja tahan karat austenitik adalah serupa. Ketahanan pitting baja tahan karat dupleks dan baja tahan karat austenitik setara dengan AISI 316L. Ketahanan korosi pitting dan celah dari baja tahan karat duplex kromium tinggi yang mengandung 25% Cr, terutama nitrogen, melebihi AISI 316L.
3) Memiliki kelelahan korosi yang baik dan ketahanan korosi aus. Dalam kondisi media korosif tertentu, sangat cocok untuk pembuatan peralatan listrik seperti pompa dan katup.
4) Sifat mekanik komprehensif yang baik. Ia memiliki kekuatan dan kekuatan lelah yang tinggi, dan kekuatan luluhnya dua kali lipat dari baja tahan karat austenitik 18-8. Perpanjangan dalam keadaan larutan padat mencapai 25%, dan nilai ketangguhan AK (V-notch) di atas 100J.
5) Kemampuan las yang baik, kecenderungan retak termal rendah, umumnya tidak ada pemanasan awal sebelum pengelasan, tidak ada perlakuan panas setelah pengelasan, dan dapat dilas dengan baja tahan karat austenitik 18-8 atau baja karbon dan bahan lain yang tidak serupa.
6) Kisaran suhu kerja panas baja tahan karat dupleks yang mengandung kromium rendah (18%Cr) lebih lebar dibandingkan baja tahan karat austenitik 18-8, dan resistansinya kecil. Dapat langsung digulung untuk menghasilkan pelat baja tanpa ditempa. Pengerjaan panas baja tahan karat dupleks yang mengandung kromium tinggi (25%Cr) sedikit lebih sulit dibandingkan baja tahan karat austenitik, dan dapat menghasilkan produk seperti pelat, tabung, dan kabel.
7) Efek pengerasan kerja lebih besar dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik 18-8 selama pengerjaan dingin. Pada tahap awal deformasi tabung dan pelat, tegangan besar perlu diterapkan agar dapat berubah bentuk.
8) Dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik, baja ini memiliki konduktivitas termal yang besar dan koefisien muai linier yang kecil, sehingga cocok untuk digunakan sebagai pelapis peralatan dan produksi pelat komposit. Ini juga cocok untuk membuat inti penukar panas, dan efisiensi pertukaran panas lebih tinggi dibandingkan baja tahan karat austenitik.
9) Baja tahan karat feritik kromium tinggi masih memiliki berbagai kecenderungan rapuh dan tidak cocok untuk kondisi kerja di atas 300 derajat. Semakin rendah kandungan kromium dalam baja tahan karat dupleks, semakin tidak berbahaya fase getas seperti σ.
