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Les aciers duplex se caractérisent par une teneur élevée en chrome (19-28%) et en molybdène (jusqu'à 5%) et une teneur en nickel inférieure à celle des aciers inoxydables austénitiques. Les aciers inoxydables duplex les plus utilisés sont le 2205 (22% de chrome, 5% de nickel) et le 2507 (25% de chrome, 7% de nickel); 2507 est connu sous le nom de «super duplex» en raison de sa plus grande résistance à la corrosion.
Essentiellement, duplex est un alliage de fe-ni-cr qui a une microstructure en acier inoxydable ferritique-austénitique à deux phases quand il est à température ambiante.
L'avantage de combiner des nuances ferritiques et austénitiques est que le métal résultant a une structure métallurgique constituée de deux phases et bénéficie donc des propriétés des deux microstructures.
Ces propriétés rendent l'acier duplex fortement recherché dans les industries lourdes, comme le traitement nucléaire et chimique de pétrole et de gaz.
Avantages du duplex
L'acier inoxydable duplex a un choix de divers avantages comme:
Force: Les aciers inoxydables duplex ont approximativement le double de la force des aciers inoxydables austénitiques ou de ferrite réguliers.
Ténacité et ductilitéLes aciers inoxydables duplex dépassent la ténacité et la ductilité des nuances de ferrite bien qu'ils ne soient pas aussi touchants que les nuances austénitiques.
Résistance à la corrosionComme pour tous les aciers inoxydables, la résistance à la corrosion dépend principalement de la composition de l'acier inoxydable, la teneur en chrome, en molybdène et en azote étant la plus importante. Les aciers inoxydables duplex sont extrêmement anticorrosion et même dans les environnements de chlorure et de sulfure, les aciers inoxydables duplex montrent très de haute résistance à la corrosion sous tension (scc). Le scc est un type de corrosion qui se produit lorsqu'un ensemble particulier de facteurs sont présents: contrainte de traction, environnement corrosif et une température suffisamment élevée.
Résistance à la chaleur: L'acier inoxydable duplex a une conductivité thermique plus élevée et une dilatation thermique plus faible que les aciers austénitiques. Les nuances duplex peuvent facilement être utilisées jusqu'à des températures d'au moins-50 ° c car à basse température, elles ont une meilleure ductilité que les nuances d'acier ferritiques.
Coût: Les aciers inoxydables duplex ont des teneurs en nickel et en molybdène inférieures à celles de leurs homologues austénitiques. Cette teneur en alliage inférieure signifie que les aciers inoxydables duplex peuvent être inférieurs dans le coût. En outre, il est également possible que l'épaisseur de l'acier inoxydable duplex puisse être réduite car il a une limite d'élasticité accrue. Des produits plus minces signifient que des économies significatives de poids peuvent être faites.
Soudabilité: Les aciers inoxydables duplex ont tendance à avoir une bonne soudabilité et tous les procédés de soudage standard peuvent être utilisés bien qu'ils ne soient pas aussi facilement soudés que les nuances austénitiques.
Catégories et normes duplex d'acier inoxydable
Dans les premiers stades du développement des aciers inoxydables duplex, il y avait seulement quelques catégories, le plus populaire parmi eux étant l'acier inoxydable duplexUnes s31803. Par la suite, le développement de nouveaux grades a commencé, et ils ont été déterminés par leur application finale, qui peut être classée en deux types principaux:
Aciers inoxydables hyper-duplex et super-duplex, qui ont été créés pour fonctionner dans des environnements très corrosifs, mais avec moins l'accent sur leur résistance
Les aciers inoxydables duplex maigres et standard, qui avaient plus de foyer sur la résistance accrue et devaient être employés dans les environnements modérément corrosifs comme dans des applications structurelles.
Ces catégories sont maintenant identifiées par le nombre d'équivalence de résistance de piqûre (pren) qui est calculé par une formule basée sur la composition des aciers inoxydables duplex.
Pren = % cr + 3,3 × % mo + 16 × % n
Compositions chimiques d'acier inoxydable duplex
Duplex maigre
L'astm | En-nr. | C max. | Cr | Ni | Mo | N | Mn | Cu | W | Pré * |
S32101 | 1,4162 | 0,04 | 21,0-22,0 | 1,35-1,7 | 0, 1-0, 8 | 0,20-0,25 | 4,0-6,0 | 0,1-0,8 | - | 26 |
S32202 | 1,4062 | 0,03 | 21,5-24,0 | 1,0-2,8 | 0,45 | 0,18-0,26 | 2,0 | - | 26 | |
S32304 | 1,4362 | 0,03 | 21,5-24,5 | 3,0-5,5 | 0,05-0,6 | 0,05-0,20 | 2,5 | 0,05-0,60 | - | 26 |
Duplex standard
L'astm | En-nr. | C max. | Cr | Ni | Mo | N | Mn | Cu | W | Pré * |
S31803 | 1,4462 | 0,03 | 21,0-23,0 | 4,5-6,5 | 2,5-3,5 | 0,08-0,20 | 2,0 | - | - | 33 |
S32205 | 1,4462 | 0,03 | 22,0-23,0 | 4,5-6,5 | 3,0-3,5 | 0,14-0,20 | 2,0 | - | - | 35 |
Duplex avec 25% cr
L'astm | En-nr. | C max. | Cr | Ni | Mo | N | Mn | Cu | W | Pré * |
S32520 |
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