Propiedades y características del acero inoxidable dúplex

Propiedades y características del acero inoxidable dúplex

La cantidad relativa de ferrita y austenita en el producto enrollado o procesado del acero inoxidable dúplex depende de su composición química y su historial de trabajo en caliente. Como muestra el diagrama de fase, pequeños cambios en la composición pueden tener un gran efecto sobre la fracción de volumen relativo de las dos fases. Un solo elemento de aleación promueve la formación de ferrita o austenita. El equilibrio de fase de ferrita/austenita en estructuras metalográficas se puede predecir mediante regresión lineal multivariada de la siguiente manera:

CREQ =% CR + 1.73% SI + 0.88% MO

NIEQ =%Ni + 24.55%C + 21.75%N + 0.4%CU

% ferrite = -20.93 + 4.01 Creq - 5.6 NIEQ + 0.016 T

T (Celsius) es la temperatura de recocido, 1050-1150 ° C, y el contenido del elemento es porcentaje en peso (%en peso).

Al ajustar el contenido de cromo, molibdeno, níquel y nitrógeno, y controlando la operación de calentamiento, se puede obtener el equilibrio de fase deseado, es decir, la proporción de fase de ferrita es 45-50%, y el resto es fase de austenita.

Para la producción rodante de acero inoxidable dúplex, los mejores resultados se pueden obtener mediante recocido de solución sólida a una temperatura de recocido apropiada seguido de enfriamiento de agua. Es importante que el tiempo entre el material que salga del horno de calefacción y el enfriamiento del agua sean lo más corto posible, minimizando así la pérdida de calor, lo que puede conducir a la precipitación de fases dañinas antes de que el agua se apague a temperatura ambiente.

Para la soldadura de acero inoxidable dúplex, la entrada de calor óptima se debe administrar para cada grado y configuración de soldadura para que la velocidad de enfriamiento sea lo suficientemente rápida como para evitar la precipitación de fases dañinas, pero no tan rápido que se retiene la ferrita excesiva cerca de la línea de fusión . En la práctica, esto puede ocurrir al soldar piezas con grandes diferencias en el tamaño de la sección o al soldar secciones gruesas con baja entrada de calor. En este caso, la soldadura delgada en la sección gruesa se extiende demasiado rápido y no permite suficiente tiempo para que una cantidad suficiente de ferrita se convierta a austenita, lo que resulta en ferrita excesiva en la zona afectada por el calor de soldadura.

Dado que el nitrógeno aumenta la temperatura a la que austenita comienza a formarse a partir de la ferrita, como se muestra en la Figura 3, también acelera la conversión de ferrita a austenita. Por lo tanto, si el acero inoxidable contiene nitrógeno, incluso a una velocidad de enfriamiento relativamente rápida, la cantidad de austenita casi puede alcanzar el nivel de equilibrio. Para los aceros inoxidables dúplex de segunda generación, este efecto reduce la posibilidad de exceso de ferrita en la zona afectada por el calor de la soldadura.

2 fase precipitada

La fase dañina se puede formar en unos pocos minutos a la temperatura crítica, como se muestra en el diagrama de precipitación isotérmica de 2205 y 2507 acero inoxidable dúplex en la Figura 4. La fase de precipitación reduce significativamente la resistencia a la corrosión y la tenacidad del acero inoxidable, por lo tanto, el acero inoxidable. El tiempo de residencia en el rango de temperatura de precipitación, como la operación de formación, especialmente el tiempo de soldadura y enfriamiento después del recocido, debe reducirse tanto como sea posible. Se han desarrollado calificaciones modernas de acero inoxidable dúplex que maximizan la resistencia a la corrosión y retrasan la precipitación de la fase dañina para permitir la fabricación suave. Sin embargo, una vez que se forma la fase dañina, solo se puede eliminar mediante recocido de solución completa seguido de enfriamiento de agua