二相ステンレス鋼は二相組織を有し、フェライトとオーステナイトの体積分率は約50%です。この二相組織により、これらの鋼はフェライト系ステンレス鋼とオーステナイト系ステンレス鋼の長所を兼ね備えています。一般的に、フェライト相（体心立方格子）は高い機械的強度、優れた靭性、優れた耐食性を提供し、オーステナイト相（面心立方格子）は優れた延性を提供します。
これらの特性の組み合わせにより、二相ステンレス鋼は石油化学、パルプ・製紙、海洋、エネルギー産業で広く使用されています。過酷な環境にも耐え、耐用年数を延ばし、より過酷な環境条件下でも作動します。
高強度材料は部品の厚さと重量を軽減します。例えば、スーパー二相ステンレス鋼は、316ステンレス鋼の3～4倍の降伏強度と耐孔食性を提供します。
二相ステンレス鋼は、重量クロム (Cr) 含有量と孔食抵抗当量数 (PREN) に基づいて 3 つのグレードに分類されます。
DSS、SDSS、HDSS、特殊合金ステンレス鋼の溶接における重要な側面の 1 つは、溶接パラメータの制御です。
石油化学産業における溶接プロセスの要件では、フィラーメタルに必要な最小PRENが規定されています。例えば、DSSではPREN値が35、SDSSではPREN値が40です。図1は、DSSとGMAWおよびGTAWに対応するフィラーメタルを示しています。原則として、フィラーメタルのCr含有量は母材のCr含有量と一致します。ルート部およびホットチャンネルにGTAWを使用する場合、考慮すべき方法の一つは、超合金フィラーメタルの使用です。溶接金属が不適切な技術によって不均一な場合は、過剰に合金化されたフィラーメタルを使用することで、溶接試験片に必要なPREN値やその他の値を提供できます。
これを実証する例として、一部のメーカーはDSS（22% Cr）基合金にはSDSS（25% Cr）フィラーワイヤを、SDSS（25% Cr）基合金にはHDSS（27% Cr）フィラーワイヤの使用を推奨しています。HDSSフィラーワイヤはHDSS合金にも使用できます。このオーステナイト-フェライト二相合金は、約65%のフェライト、27%のクロム、6.5%のニッケル、5%のモリブデンを含み、低炭素含有量は0.015%未満とされています。
HDSSパッキンは、SDSSと比較して降伏強度が高く、孔食および隙間腐食に対する耐性に優れています。また、水素応力割れに対する耐性と強酸性環境に対する耐性もSDSSよりも優れています。十分な強度を持つ溶接金属は有限要素解析を必要とせず、合格基準もより緩やかに設定できるため、高い強度は配管製造におけるメンテナンスコストの削減につながります。
ベース材料、機械的要件、動作条件は多岐にわたるため、次のプロジェクトに進む前に、DSS およびフィラー金属アプリケーションの専門家にご相談ください。
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