Materialeigenschaften von Duplex-Edelstahl
Die Mikrostruktur vonDuplex-Edelstähleweist sowohl die kristallographischen Strukturen von ungefähr auf50 % Ferrit(eine kubisch-raumzentrierte Struktur) und50 % Austenit(eine flächenzentrierte kubische Struktur). Die Legierungselemente in Duplex-Edelstählen sind entweder Ferritisierungsmittel (z. B. Chrom, Silizium, Molybdän) oder Austenitisierungsmittel (z. B. Kohlenstoff, Nickel, Stickstoff), was bedeutet, dass sie die Bildung der ferritischen bzw. austenitischen Phase begünstigen.
TypischDuplex-Edelstähleweisen eine höhere Streckgrenze auf als typische martensitische, austenitische und ferritische Sorten. Aufgrund der Ausfällung intermetallischer Phasen, die oberhalb von 300 Grad auftritt, und des Beginns der Sprödigkeit, wenn sie sich kryogenen Temperaturen nähern, weisen sie jedoch einen engen Arbeitstemperaturbereich auf.
Vorteile von Duplex-Edelstahl
1. Verbesserte Stärke
Viele Duplex-Stähle sind bis zu doppelt so fest wie austenitische und ferritische Edelstahlsorten.
2. Hohe Zähigkeit und Duktilität
Duplex-Edelstahl ist unter Druck oft besser formbar als ferritische Sorten und bietet eine höhere Zähigkeit.
3. Hohe Korrosionsbeständigkeit
Je nach Sorte bieten Duplex-Edelstähle eine vergleichbare (oder bessere) Korrosionsbeständigkeit wie herkömmliche austenitische Sorten. Bei Legierungen mit erhöhtem Stickstoff-, Molybdän- und Chromgehalt weisen Stähle eine hohe Beständigkeit sowohl gegen Spaltkorrosion als auch gegen Chloridlochfraß auf.
4. Kosteneffizienz
Duplex-Edelstahl bietet alle oben genannten Vorteile und erfordert gleichzeitig geringere Mengen an Molybdän und Nickel. Dies bedeutet, dass es sich um eine kostengünstigere Option als viele herkömmliche austenitische Edelstahlsorten handelt. Die höhere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bedeutet auch, dass viele aus Duplex-Edelstahl hergestellte Teile dünner als ihre austenitischen Gegenstücke sein können, was zu geringeren Kosten führt.
Standard und Eigenschaften ausgewählter wärmebehandelter Duplex-Stahlsorten
| Doppelhaus |
ASTM A789 Klasse S32520 wärmebehandelt |
ASTM A790 Klasse S31803 wärmebehandelt |
ASTM A790 Klasse S32304 wärmebehandelt |
ASTM A815 Klasse S32550 wärmebehandelt |
ASTM A815 Klasse S32205 wärmebehandelt |
|
Elastizitätsmodul |
200 GPa |
200 GPa |
200 GPa |
200 GPa |
200 GPa |
|
Verlängerung |
25 % |
25 % |
25 % |
15 % |
20 % |
|
Zugfestigkeit |
770 MPa |
620 MPa |
600 MPa |
800 MPa |
655 MPa |
|
Härte, Brinell |
310 |
290 |
290 |
302 |
290 |
|
Streckgrenze |
550 MPa |
450 MPa |
400 MPa |
550 MPa |
450 MPa |
|
Der Wärmeausdehnungskoeffizient |
1E-5 1/K |
1E-5 1/K |
1E-5 1/K |
1E-5 1/K |
1E-5 1/K |
|
Spezifische Wärmekapazität |
440 - 502 J/(kg·K) |
440 - 502 J/(kg·K) |
440 - 502 J/(kg·K) |
440 - 502 J/(kg·K) |
440 - 502 J/(kg·K) |
|
Wärmeleitfähigkeit |
13 - 30 W/(m·K) |
13 - 30 W/(m·K) |
13 - 30 W/(m·K) |
13 - 30 W/(m·K) |
13 - 30 W/(m·K) |
Alle Werte bei 20 Grad.
Sorten und Zusammensetzung von Duplex-Edelstahl
|
Typ |
Beispielnoten |
Komposition |
PREN |
|||
|
Cr% |
Ni% |
Mo% |
N% |
|||
|
Mager |
S31500, S32304, S32404 |
20-24 |
1-5 |
0.1-0.3 |
0.1-0.22 |
24-25 |
|
Standard |
S31803, S32205 |
21-23 |
4.5-6 |
2.5-3.5 |
0.1-0.22 |
33-35 |
|
Super-Duplex |
S32520, S32550, S32750 |
24-29 |
4.5-8 |
2.7-4.5 |
0.1-0.35 |
>40 |
|
Hyperduplex |
S32707, S33207 |
27 |
6.5 |
5 |
0.4 |
49 |
Anwendungen von Duplex-Edelstahl
- Offshore- und küstennahe Betriebe wie Ölbohrungen, Entsalzung, Wasseraufbereitung und andere Industriebetriebe
- Chemische und flüssige Verarbeitung
- Marineteile und -komponenten
- Ausrüstung zur Kontrolle der Umweltverschmutzung
- Zellstoff- und Papierproduktion
- Konstruktion
- Warmwasser- und Brautanks
- Chemische Verarbeitung, Transport und Lagerung
Lieferformen Duplex-Edelstahl
- Rohr
- Rohr
- Platte
- Blatt
- Stab
- Armaturen und Flansche
- Schweißdraht/Stab
