หน้าแปลน ASTM A182 S32205

หน้าแปลนยกหน้าทำจากเหล็กดูเพล็กซ์มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงในตัวกลางที่มีคลอไรด์ รวมถึงน้ำทะเล ทำให้เกรดนี้เหมาะสำหรับสะดือน้ำลึกและการใช้งานน้ำมันและก๊าซอื่นๆ

เนื่องจากเป็นเหล็กกล้าโลหะผสมขนาดกลาง หน้าแปลนยกหน้าแบบดูเพล็กซ์จึงให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและมีความแข็งแรงเชิงกลเป็นสองเท่าในสื่อส่วนใหญ่เมื่อเปรียบเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติกมาตรฐาน ASTM 316L

หน้าแปลนยกที่เชื่อมชนแบบเหล็กกล้าสองเฟสช่วยให้สามารถแปรรูปได้อย่างดีเยี่ยมและสม่ำเสมอ เพื่อเพิ่มความเร็วในการตัด ลดการสึกหรอของเครื่องมือ และเวลาในการตั้งค่า

การก่อตัวของเฟสระหว่างโลหะ เช่น เฟสซิกมาในหน้าแปลนหน้าแปลนเหล็กดูเพล็กซ์เกิดขึ้นในช่วงอุณหภูมิ 600¡ãC – 1,000¡ãC และการสลายตัวของเฟอร์ไรต์เกิดขึ้นในช่วงอุณหภูมิ 350¡ãC – 500¡ãC ( 475¡ãC การเปราะ)

แนวคิดพื้นฐานของหน้าแปลนเชื่อมชนแบบเหล็กสองเฟสคือการสร้างองค์ประกอบทางเคมีที่ทำให้เฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ผสมกันอย่างเท่าเทียมกัน องค์ประกอบทางเคมีของหน้าแปลนเหล็กดูเพล็กซ์มีความสมดุลเพื่อผลิตเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ในปริมาณที่เท่ากันโดยประมาณภายใต้สภาวะการอบอ่อนของสารละลาย

โครเมียม โมลิบดีนัม ไนโตรเจน และนิกเกิลเป็นองค์ประกอบการผสมที่สำคัญที่สุด ซึ่งมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติทางกล ทางกายภาพ และการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ โครเมียมจำเป็นต่อการสร้างฟิล์มทู่โครเมียมที่มีความเสถียร ซึ่งเพียงพอที่จะปกป้องเหล็กจากการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศระดับเล็กน้อย ยิ่งมีปริมาณโครเมียมสูงเท่าใด ความต้านทานการกัดกร่อนก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น

2205 Duplex Steel ประกอบด้วยโครงสร้างจุลภาคสองเฟสของเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ เมื่อพูดถึงองค์ประกอบทางเคมีของหน้าแปลนเหล็กดูเพล็กซ์ 2205 ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโครเมียม 22% โมลิบดีนัม 3% และนิกเกิล 5 6% ในรูปของเหล็กกล้าไร้สนิมอัลลอยด์

โครเมียมเป็นสารเฟอร์ไรต์ชนิดหนึ่ง ซึ่งหมายความว่ามันส่งเสริมโครงสร้าง BCC ของเหล็ก นอกจากนี้ยังเพิ่มความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงอีกด้วย โครเมียมที่สูงขึ้นยังส่งเสริมการก่อตัวของเฟสระหว่างโลหะ ซึ่งเป็นอันตรายต่อเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ และควรได้รับการแก้ไข

เราเป็นหนึ่งในผู้ผลิตหน้าแปลนเลื่อนเหล็กดูเพล็กซ์รายใหญ่ที่สุดซึ่งมีความแข็งแรงเมื่อยล้าที่ดีและทนต่อการกัดกร่อนสูง หน้าแปลนตาบอดเหล็กดูเพล็กซ์ 2205 เป็นที่รู้จักจากคุณสมบัติเชิงกลต่างๆ เช่น ทนทานต่อการแตกร้าว รูพรุน และการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

โมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยก อย่างไรก็ตาม ปริมาณในสเตนเลสดูเพล็กซ์โดยทั่วไปจะถูกจำกัดให้น้อยกว่า 4% เนื่องจาก Mo เป็นตัวก่อเฟอร์ไรต์เช่นกัน และอาจนำไปสู่เฟสระหว่างโลหะที่ไม่ต้องการได้ ไนโตรเจนช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการกัดกร่อนตามรอยแยก

องค์ประกอบทางเคมีของหน้าแปลน F51 ดูเพล็กซ์ประกอบด้วยคาร์บอน โครเมียม แมงกานีส โมลิบดีนัม ไนโตรเจน นิกเกิล และฟอสฟอรัส หน้าแปลนใช้ในระบบแรงดันและอุปกรณ์วาล์ว

นอกจากนี้ยังเพิ่มความแข็งแกร่งอย่างมากในฐานะองค์ประกอบเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายของแข็งที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ไนโตรเจนเป็นสารตั้งต้นออสเทนไนต์ที่แข็งแกร่ง และการเติมไนโตรเจนจะช่วยเพิ่มความเหนียวของเหล็กสองเฟสได้อย่างมาก นอกจากนี้ยังชะลอการก่อตัวของสารประกอบระหว่างโลหะมากพอที่จะทำให้สามารถแปรรูปและผลิตเหล็กสองเฟสได้ นิกเกิลเป็นสารเพิ่มความคงตัวออสเทนนิติกที่ส่งเสริมการก่อตัวของโครงสร้างออสเทนนิติก FCC ซึ่งมีส่วนทำให้มีความเหนียวของเหล็กสองเฟส

สำหรับการใช้งานหลายประเภทที่เหล็กกล้าไร้สนิมซีรีส์ 300 ไวต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียดจากคลอไรด์ เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ 2205 ถือเป็นโซลูชันที่คุ้มค่า การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นเกิดขึ้นเมื่อสเตนเลสต้องเผชิญกับแรงดึงขณะสัมผัสกับสารละลายที่มีคลอไรด์ อุณหภูมิที่สูงขึ้นยังเพิ่มความไวต่อเหล็กกล้าไร้สนิมต่อความเครียดจากการกัดกร่อนแตกร้าว

การรวมกันของโครเมียม โมลิบดีนัม และไนโตรเจนทำให้ 2205 ทนทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนของคลอไรด์และการกัดกร่อนตามรอยแยกได้ดี ความต้านทานนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับบริการต่างๆ เช่น สภาพแวดล้อมทางทะเล น้ำกร่อย การฟอกขาว ระบบน้ำแบบวงปิด และการใช้งานแปรรูปอาหารบางประเภท

ปริมาณโครเมียม โมลิบดีนัม และไนโตรเจนในปริมาณสูงของ 2205 ให้ความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมทั่วไป เช่น 316L และ 317L ในสภาพแวดล้อมส่วนใหญ่ โลหะผสมที่แปลกใหม่นี้ใช้ในการสำรวจน้ำมันและก๊าซ และยังใช้ในอุตสาหกรรมแปรรูปทางเคมีด้วย

เกรดสเตนเลสดูเพล็กซ์มีชื่อว่าดูเพล็กซ์ เนื่องจากเกรดที่เทียบเท่ากับหน้าแปลนดูเพล็กซ์เหล่านี้มีโครงสร้างจุลภาคแบบสองเฟส โครงสร้างจุลภาคสองเฟสนี้ประกอบด้วยเม็ดคล้ายสเตนเลสเฟอร์ริติกและออสเทนนิติก ตามชื่อที่แนะนำ โครงสร้างดูเพล็กซ์ทำให้วัสดุหน้าแปลนเชื่อมซ็อกเก็ตสแตนเลสดูเพล็กซ์นี้มีคุณสมบัติที่น่าสนใจมากมาย

อุปกรณ์การประมวลผลส่วนใหญ่ใช้ Duplex 2205 นอกจากนี้ยังใช้โดยหน่วยจัดเก็บและขนส่งทางอุตสาหกรรมด้วย เครื่องย่อยเยื่อและกระดาษ ถังของเหลว และเครื่องผลิตกระดาษใช้ Duplex 2205 เช่นกัน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมทางทะเล

ซัพพลายเออร์หน้าแปลนท่อสแตนเลสดูเพล็กซ์แนะนำเกรดสแตนเลสนี้สำหรับการใช้งานหลายประเภท เนื่องจากเกรดสแตนเลสมีความคล้ายคลึงกับช่วงความต้านทานการกัดกร่อนของเกรดสแตนเลสออสเทนนิติก เช่น จากประเภท 304 หรือ 316 ถึงสแตนเลสโมลิบดีนัม 6%

เช่นเดียวกับเกรดสเตนเลสอื่นๆ ความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะหรือโลหะผสมขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโลหะเป็นหลัก ซึ่งในกรณีนี้คือ สเตนเลส สำหรับการต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนของคลอไรด์และการกัดกร่อนตามรอยแยก เนื้อหาขององค์ประกอบ เช่น โครเมียม โมลิบดีนัม และไนโตรเจน ถือว่ามีความสำคัญที่สุด

สำหรับเกรดสเตนเลสออสเทนนิติกมาตรฐาน (เช่น 304 และ 316) SCC อาจเป็นปัญหาในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นและอุณหภูมิสูง หรือกับสารเคมีบางชนิด เช่น คลอไรด์ ดังนั้น ซัพพลายเออร์หน้าแปลนบอดดูเพล็กซ์จึงมักจัดส่งให้กับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมน้ำมันและอุตสาหกรรม ก๊าซ ปิโตรเคมี และอุตสาหกรรมทางทะเล

UNS S32205 Duplex Steel ASME SA182 Butt Weld Flanges เหมาะสำหรับน้ำทะเลและอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้า เนื่องจากพื้นผิวเรียบสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 600¡ãF ในขณะที่ยังมีลักษณะการไหลที่ดีเยี่ยมอีกด้วย

เนื่องจากสเตนเลสดูเพล็กซ์มีปริมาณนิกเกิลและโมลิบดีนัมต่ำกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก จึงมีแนวโน้มที่จะมีความต้านทานการกัดกร่อนใกล้เคียงกัน ปริมาณโลหะผสมที่ต่ำกว่าของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์หมายถึงต้นทุนที่ลดลง นี่เป็นเรื่องจริง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อค่าธรรมเนียมโลหะผสมสูง นอกจากนี้ เนื่องจากเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ให้ผลผลิตสูงกว่าเมื่อเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติก จึงมักจะสามารถลดความหนาของหน้าตัดลงได้ การผสมผสานนี้สามารถลดต้นทุนและน้ำหนักของขนาดหน้าแปลนท่อดูเพล็กซ์เกรด 150 ได้อย่างมาก เมื่อเทียบกับส่วนประกอบในเกรดสเตนเลสออสเทนนิติก

งานรองของหน้าแปลนเหล็กดูเพล็กซ์คือการอำนวยความสะดวกให้กับพนักงานที่เข้าถึงระบบเหล่านี้เพื่อทำความสะอาด ตรวจสอบ หรือดัดแปลง โดยทั่วไป การใช้งานหน้าแปลนสเตนเลสดูเพล็กซ์พบได้ในอุตสาหกรรมต่อไปนี้ ได้แก่ โรงงานเคมี เรือบรรทุกสารเคมี โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ปั๊มน้ำทะเล โรงกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากก๊าซไอเสีย งานก่อสร้าง และโรงงานเยื่อกระดาษและกระดาษ อุตสาหกรรมเหล่านี้ใช้ระบบท่อในการถ่ายโอนสื่อ ซึ่งมักจะสร้างแรงกดดันต่อหน้าแปลนทั่วไป

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีโครงสร้างผสมระหว่างเฟอร์ไรต์ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางตัวถัง (BCC) และออสเทนไนต์ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ใบหน้า (FCC) จำนวนที่แน่นอนของแต่ละเฟสขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและการบำบัดความร้อนหรือประวัติความร้อน อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว สเตนเลสดูเพล็กซ์ส่วนใหญ่จะมีเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ในปริมาณที่เท่ากัน (เศษส่วนตามปริมาตร)

การใช้หน้าแปลนท่อเหล็กดูเพล็กซ์ UNS S31803 ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพสูง ทนต่อการกัดกร่อนที่สูงขึ้น และอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น เนื่องจากลักษณะทางจุลภาคของออสเทนนิติกและเฟอร์ริติกมีลักษณะเป็นคู่ในสัดส่วนที่เท่ากัน วัสดุหน้าแปลน RTJ ที่ทำจากเหล็กสองเฟสจึงสืบทอดคุณสมบัติของเหล็กทั้งสองชนิด

ธาตุผสมหลักได้แก่ โครเมียมและนิกเกิล แต่สามารถเพิ่มไนโตรเจน โมลิบดีนัม ทองแดง ซิลิคอน และทังสเตน เพื่อควบคุมความสมดุลของโครงสร้างและให้คุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนบางประการได้ ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีความคล้ายคลึงกับความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกที่มีองค์ประกอบโลหะผสมคล้ายคลึงกัน

ซึ่งหมายความว่ามีความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าจากออสเทนไนต์ในโลหะผสม และหน้าแปลน Werkstoff No 1.4462 BLRF มีความแข็งแรงและความแข็งสูงกว่า ซึ่งทั้งสองส่วนเป็นส่วนประกอบเฟอร์ริติก

เมื่อเปรียบเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติก สเตนเลสดูเพล็กซ์มีแรงดึงและความแข็งแรงให้ผลผลิตสูงกว่า และมีความต้านทานต่อคลอไรด์ SCC (การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น) ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ อีกทั้งยังมีความเหนียวสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกอีกด้วย

ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงของหน้าแปลนเหล็กสลิปสองเฟสนั้นคล้ายคลึงกับอัลลอยด์เกรด 430 ในช่วงอุณหภูมิ 950 ถึง 1150¡ÃC อย่างไรก็ตาม ความต้านทานแรงดึงของหน้าแปลนเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิต่ำกว่า 900¡ãC

Duplex 2205 เป็นสเตนเลสดูเพล็กซ์เสริมไนโตรเจน ออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาการกัดกร่อนทั่วไปที่พบกับสเตนเลสซีรีส์ 300 “Duplex” อธิบายถึงกลุ่มสเตนเลสสตีลที่ไม่ใช่ออสเทนนิติกอย่างสมบูรณ์ (เช่น สเตนเลส 304) หรือเฟอร์ริติกล้วนๆ (เช่น สเตนเลส 430)