Duplex-Edelstahl hat eine zweiphasige Mikrostruktur, in der der Volumenanteil von Ferrit und Austenit etwa 50 % beträgt. Aufgrund ihrer zweiphasigen Mikrostruktur vereinen diese Stähle die besten Eigenschaften von ferritischen und austenitischen Edelstählen. Im Allgemeinen bietet die ferritische Phase (kubisch-raumzentriertes Gitter) hohe mechanische Festigkeit, gute Zähigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit, während die austenitische Phase (kubisch-flächenzentriertes Gitter) für gute Duktilität sorgt.
Aufgrund der Kombination dieser Eigenschaften werden Duplex-Edelstähle häufig in der Petrochemie, der Zellstoff- und Papierindustrie, der Schifffahrt und der Energiewirtschaft eingesetzt. Sie halten rauen Umgebungen stand, verlängern die Lebensdauer und funktionieren unter extremeren Umweltbedingungen.
Hochfeste Materialien reduzieren die Dicke und das Gewicht des Teils. Beispielsweise kann Superduplex-Edelstahl eine drei- bis viermal höhere Streckgrenze und Lochfraßbeständigkeit als Edelstahl 316 bieten.
Duplex-Edelstähle werden auf der Grundlage ihres gravimetrischen Chromgehalts (Cr) und ihrer Lochfraß-Resistenzäquivalentzahl (PREN) in drei Güteklassen eingeteilt:
Einer der wichtigsten Aspekte beim Schweißen von DSS, SDSS, HDSS und speziellen rostfreien Legierungen ist die Kontrolle der Schweißparameter.
Die Anforderungen an Schweißprozesse in der petrochemischen Industrie bestimmen den erforderlichen Mindest-PREN-Wert für Schweißzusätze. Beispielsweise erfordert DSS einen PREN-Wert von 35, während SDSS einen PREN-Wert von 40 erfordert. Abbildung 1 zeigt DSS und den entsprechenden Schweißzusatz für GMAW und GTAW. Der Cr-Gehalt des Schweißzusatzes entspricht in der Regel dem Cr-Gehalt des Grundwerkstoffs. Eine Methode, die bei GTAW für Schweißwurzeln und Heißkanäle in Betracht gezogen werden sollte, ist die Verwendung von Superlegierungen. Ist das Schweißgut aufgrund mangelhafter Technik inhomogen, kann ein überlegierter Schweißzusatz den gewünschten PREN-Wert und weitere Werte für die Schweißprobe liefern.
Um dies zu veranschaulichen, empfehlen einige Hersteller beispielsweise die Verwendung von SDSS-Fülldraht (25 % Cr) für DSS-basierte Legierungen (22 % Cr) und HDSS-Fülldraht (27 % Cr) für SDSS-basierte Legierungen (25 % Cr). HDSS-Fülldraht kann auch für HDSS-Legierungen verwendet werden. Dieser austenitisch-ferritische Duplex enthält etwa 65 % Ferrit, 27 % Chrom, 6,5 % Nickel, 5 % Molybdän und gilt als kohlenstoffarm (weniger als 0,015 %).
Im Vergleich zu SDSS weist die HDSS-Packung eine höhere Streckgrenze und eine bessere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion auf. Sie ist außerdem beständiger gegen Wasserstoffspannungsrisse und stärker beständig gegen stark saure Umgebungen als SDSS. Die hohe Festigkeit bedeutet geringere Wartungskosten bei der Rohrproduktion, da für Schweißgut mit ausreichender Festigkeit keine Finite-Elemente-Analyse erforderlich ist und die Abnahmekriterien weniger konservativ sein können.
Angesichts der großen Bandbreite an Grundmaterialien, mechanischen Anforderungen und Betriebsbedingungen sollten Sie sich vor der Durchführung Ihres nächsten Projekts an einen DSS- und Füllmetallanwendungsspezialisten wenden.
WELDER, früher Practical Welding Today, repräsentiert die Menschen, die die Produkte herstellen, mit denen wir täglich arbeiten. Das Magazin betreut die Schweißerbranche in Nordamerika seit über 20 Jahren.
Jetzt mit vollem Zugriff auf die digitale Ausgabe von The FABRICATOR, einfacher Zugriff auf wertvolle Branchenressourcen.
Die digitale Ausgabe des Tube & Pipe Journal ist jetzt vollständig zugänglich und bietet einfachen Zugriff auf wertvolle Branchenressourcen.
Erhalten Sie vollständigen digitalen Zugriff auf das STAMPING Journal mit den neuesten Technologien, Best Practices und Branchennachrichten für den Metallstanzmarkt.
Jetzt haben Sie mit dem vollständigen digitalen Zugriff auf The Fabricator en Español einfachen Zugriff auf wertvolle Branchenressourcen.