O aço inoxidável duplex possui uma microestrutura bifásica, na qual a fração volumétrica de ferrita e austenita é de cerca de 50%. Devido à sua microestrutura bifásica, esses aços combinam as melhores propriedades dos aços inoxidáveis ​​ferríticos e austeníticos. Em geral, a fase ferrítica (rede cúbica de corpo centrado) proporciona alta resistência mecânica, boa tenacidade e boa resistência à corrosão, enquanto a fase austenítica (rede cúbica de face centrada) proporciona boa ductilidade.
Devido à combinação dessas propriedades, os aços inoxidáveis ​​duplex são amplamente utilizados nas indústrias petroquímica, de papel e celulose, naval e de energia. Eles podem suportar ambientes severos, prolongar a vida útil e operar em condições ambientais mais extremas.
Materiais de alta resistência reduzem a espessura e o peso da peça. Por exemplo, o aço inoxidável superduplex pode fornecer de três a quatro vezes o limite de escoamento e a resistência à corrosão por pites do aço inoxidável 316.
Os aços inoxidáveis ​​duplex são classificados em três classes com base no teor gravimétrico de cromo (Cr) e no número equivalente de resistência à corrosão por pites (PREN):
Um dos principais aspectos da soldagem de DSS, SDSS, HDSS e aços inoxidáveis ​​de ligas especiais é o controle dos parâmetros de soldagem.
Os requisitos para o processo de soldagem na indústria petroquímica determinam o PREN mínimo necessário para metais de adição. Por exemplo, o DSS requer um valor de PREN de 35, enquanto o SDSS requer um valor de PREN de 40. A Figura 1 mostra o DSS e seu metal de adição correspondente para GMAW e GTAW. Como regra, o teor de Cr no metal de adição corresponde ao teor de Cr no metal base. Um método a ser considerado ao usar GTAW para raízes e canais quentes é o uso de metais de adição de superliga. Se o metal de solda for heterogêneo devido a uma técnica inadequada, um metal de adição superligado pode fornecer o PREN desejado e outros valores para a amostra de solda.
Como exemplo, para demonstrar isso, alguns fabricantes recomendam o uso de arame de enchimento SDSS (25% Cr) para ligas à base de DSS (22% Cr) e arame de enchimento HDSS (27% Cr) para ligas à base de SDSS (25% Cr). O arame de enchimento HDSS também pode ser usado para ligas de HDSS. Este duplex austenítico-ferrítico contém aproximadamente 65% de ferrita, 27% de cromo, 6,5% de níquel e 5% de molibdênio e é considerado como tendo menos de 0,015% de baixo carbono.
Comparado ao aço inoxidável de alta resistência (SDSS), o enchimento de aço de alta resistência (HDSS) apresenta maior limite de escoamento e melhor resistência à corrosão por pites e frestas. Também apresenta maior resistência à trinca por estresse de hidrogênio e maior resistência a ambientes fortemente ácidos do que o aço de alta resistência (SDSS). Sua alta resistência significa menores custos de manutenção na produção de tubos, já que o metal de solda com resistência adequada não requer análise de elementos finitos e os critérios de aceitação podem ser menos conservadores.
Dada a ampla gama de materiais de base, requisitos mecânicos e condições operacionais, consulte um especialista em aplicação de DSS e metal de adição antes de prosseguir com seu próximo projeto.
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