I metallurgi er rustfritt stål en stållegering med minst 10,5 % krom med eller uten andre legeringselementer og maksimalt 1,2 % karbon i masse.Rustfritt stål, også kjent som inox-stål eller inox fra fransk inoxydable (inoxydable), erstållegeringersom er veldig kjent for sin korrosjonsbestandighet, som øker med økende krominnhold.Korrosjonsmotstanden kan også forbedres ved tilsetning av nikkel og molybden.Motstanden til disse metalliske legeringene mot de kjemiske effektene av korrosive midler er basert på passivering.For at passivering skal skje og forbli stabil, må Fe-Cr-legeringen ha et minimum krominnhold på ca. 10,5 vekt%, over hvilket passivitet kan oppstå og under er umulig.Krom kan brukes som et herdende element og brukes ofte sammen med et herdende element som nikkel for å produsere overlegne mekaniske egenskaper.

Dupleks rustfritt stål

Som navnet indikerer, er dupleks rustfritt stål en kombinasjon av to hovedlegeringstyper.De har en blandet mikrostruktur av austenitt og ferritt, målet er vanligvis å produsere en 50/50 blanding, selv om forholdet i kommersielle legeringer kan være 40/60.Deres korrosjonsmotstand er lik deres austenittiske motstykker, men deres spenningskorrosjonsmotstand (spesielt mot kloridspenningskorrosjon), strekkstyrke og flytegrenser (omtrent det dobbelte av flytegrensen for austenittiske rustfrie stål) er generelt overlegne i austenittiske stål. karakterer.I dupleks rustfritt stål holdes karbon på svært lave nivåer (C<0,03%).Krominnholdet varierer fra 21,00 til 26,00 %, nikkelinnholdet varierer fra 3,50 til 8,00 %, og disse legeringene kan inneholde molybden (opptil 4,50 %).Seighet og duktilitet faller vanligvis mellom de for austenittiske og ferritiske kvaliteter.Duplekskvaliteter er vanligvis delt inn i tre undergrupper basert på korrosjonsmotstanden deres: mager dupleks, standard dupleks og superdupleks.Superdupleksstål har forbedret styrke og motstand mot alle former for korrosjon sammenlignet med standard austenittisk stål.Vanlige bruksområder inkluderer marine applikasjoner, petrokjemiske anlegg, avsaltingsanlegg, varmevekslere og papirindustrien.I dag er olje- og gassindustrien den største brukeren og har presset på for mer korrosjonsbestandige kvaliteter, noe som har ført til utviklingen av superdupleksstål.

Rustfritt ståls motstand mot de kjemiske effektene av korrosive midler er basert på passivering.For at passivering skal skje og forbli stabil, må Fe-Cr-legeringen ha et minimum krominnhold på ca. 10,5 vekt%, over hvilket passivitet kan oppstå og under er umulig.Krom kan brukes som et herdende element og brukes ofte sammen med et herdende element som nikkel for å produsere overlegne mekaniske egenskaper.

Dupleks rustfritt stål – SAF 2205 – 1.4462

Et vanlig dupleks rustfritt stål er SAF 2205 (et Sandvik-eid varemerke for et 22Cr dupleks (ferritisk-austenittisk) rustfritt stål), som typisk inneholder 22 % krom og 5 % nikkel.Den har utmerket korrosjonsbestandighet og høy styrke, 2205 er det mest brukte dupleks rustfritt stål.Anvendelser av SAF 2205 er i følgende bransjer:

• Transport, lagring og kjemisk prosessering
• Behandlingsutstyr
• Høyt kloridhold og marine miljøer
• Leting etter olje og gass
• Papirmaskiner

Egenskaper til dupleks rustfritt stål

Materialegenskaper er intensive egenskaper, som betyr at de er uavhengige av massemengden og kan variere fra sted til sted i systemet til enhver tid.Materialvitenskap innebærer å studere materialers struktur og relatere dem til deres egenskaper (mekaniske, elektriske, etc.).Når materialforskere vet om denne struktur-egenskapskorrelasjonen, kan de fortsette å studere den relative ytelsen til et materiale i en gitt applikasjon.De viktigste determinantene for strukturen til et materiale og dermed for dets egenskaper er dets kjemiske elementer og hvordan det har blitt behandlet til sin endelige form.

Mekaniske egenskaper til dupleks rustfritt stål

Materialer velges ofte for ulike bruksområder fordi de har ønskelige kombinasjoner av mekaniske egenskaper.For strukturelle bruksområder er materialegenskaper avgjørende og ingeniører må ta hensyn til dem.

Styrken til dupleks rustfritt stål

I mekanikk av materialer,styrken til et materialeer dens evne til å motstå en påført belastning uten svikt eller plastisk deformasjon.Styrken til materialer tar hensyn til forholdet mellom de ytre belastningene som påføres et materiale og den resulterende deformasjonen eller endringen i materialdimensjonene.Styrken til et materiale er dets evne til å motstå denne påførte belastningen uten svikt eller plastisk deformasjon.

Maksimal strekkfasthet

Den ultimate strekkfastheten til dupleks rustfritt stål – SAF 2205 er 620 MPa.

Demaksimal strekkfastheter maksimum på ingeniørarbeidetspenning-tøyningskurve.Dette tilsvarer den maksimale spenningen en struktur i strekk bærer.Ultimate strekkstyrke er ofte forkortet til "strekkstyrke" eller "den ultimate."Hvis denne spenningen påføres og opprettholdes, vil det oppstå et brudd.Ofte er denne verdien betydelig høyere enn flytespenningen (så mye som 50 til 60 prosent mer enn utbyttet for noen typer metaller).Når et duktilt materiale når sin ultimate styrke, opplever det innhaling hvor tverrsnittsarealet reduseres lokalt.Spennings-tøyningskurven inneholder ikke høyere spenning enn den ultimate styrken.Selv om deformasjoner kan fortsette å øke, avtar vanligvis spenningen etter oppnåelse av den ultimate styrken.Det er en intensiv eiendom;derfor avhenger ikke verdien av størrelsen på testprøven.Det avhenger imidlertid av andre faktorer, slik som forberedelsen av prøven, tilstedeværelsen eller annet av overflatedefekter, og temperaturen i testmiljøet og materialet.Ultimate strekkstyrker varierer fra 50 MPa for aluminium til så høye som 3000 MPa for svært høyfast stål.

Strekkgrense

Flytegrensen til dupleks rustfritt stål – SAF 2205 er 440 MPa.

Deflytegrenseer poenget på aspenning-tøyningskurvesom indikerer grensen for elastisk oppførsel og begynnende plastisk oppførsel.Flytegrense eller flytespenning er materialegenskapen definert som spenningen som et materiale begynner å deformere plastisk.I motsetning til dette er flytepunktet punktet der ikke-lineær (elastisk + plastisk) deformasjon begynner.Før flytegrensen vil materialet deformeres elastisk og gå tilbake til sin opprinnelige form når den påførte spenningen fjernes.Når flytegrensen er passert, vil en del av deformasjonen være permanent og ikke-reversibel.Noen stål og andre materialer viser en oppførsel som kalles et flytegrense-fenomen.Flytegrenser varierer fra 35 MPa for lavfast aluminium til mer enn 1400 MPa for høyfast stål.

Youngs elastisitetsmodul

Youngs elastisitetsmodul for dupleks rustfritt stål – SAF 2205 er 200 GPa.

Youngs elastisitetsmoduler elastisitetsmodulen for strekk- og trykkspenning i det lineære elastisitetsregimet til en enakset deformasjon og vurderes vanligvis ved strekktester.Opp til begrensende stress vil en kropp kunne gjenopprette dimensjonene ved fjerning av lasten.De påførte spenningene får atomene i en krystall til å bevege seg fra sin likevektsposisjon, og alleatomerforskyves like mye og opprettholder sin relative geometri.Når spenningene fjernes, går alle atomene tilbake til sine opprinnelige posisjoner, og det oppstår ingen permanent deformasjon.I følgeHookes lov, spenningen er proporsjonal med tøyningen (i det elastiske området), og helningen er Youngs modul.Youngs modul er lik lengdespenningen delt på tøyningen.

Hardheten til dupleks rustfritt stål

Brinell-hardhet for dupleks rustfritt stål – SAF 2205 er omtrent 217 MPa.

I materialvitenskap,hardheter evnen til å motstå overflateinnrykk (lokalisert plastisk deformasjon) og riper.Hardhet er sannsynligvis den mest dårlig definerte materialegenskapen fordi den kan indikere motstand mot riper, slitasje, innrykk eller til og med motstand mot forming eller lokal plastisk deformasjon.Hardhet er viktig fra et teknisk synspunkt fordi motstanden mot slitasje ved enten friksjon eller erosjon av damp, olje og vann generelt øker med hardheten.

Brinell hardhetstester en av innrykkhardhetstestene utviklet for hardhetstesting.I Brinell-tester tvinges en hard, sfærisk indenter under en bestemt belastning inn i overflaten av metallet som skal testes.Den typiske testen bruker en herdet stålkule på 10 mm (0,39 tommer) som en innrykk med en kraft på 3000 kgf (29,42 kN; 6614 lbf).Belastningen holdes konstant i en spesifisert tid (mellom 10 og 30 s).For mykere materialer brukes en mindre kraft;for hardere materialer erstattes stålkulen med en wolframkarbidkule.

Testen gir numeriske resultater for å kvantifisere hardheten til et materiale, som uttrykkes ved Brinell hardhetstall – HB.Brinell-hardhetstallet er angitt av de mest brukte teststandardene (ASTM E10-14[2] og ISO 6506–1:2005) som HBW (H fra hardhet, B fra Brinell og W fra materialet til indenteren, wolfram (wolfram) karbid).I tidligere standarder ble HB eller HBS brukt for å referere til målinger gjort med stålinnrykkere.

Brinell-hardhetstallet (HB) er belastningen delt på overflatearealet til fordypningen.Diameteren på avtrykket måles med et mikroskop med en overliggende skala.Brinell-hardhetstallet beregnes fra ligningen:

Det er forskjellige testmetoder i vanlig bruk (f.eks. Brinell,Knoop,Vickers, ogRockwell).Det er tilgjengelige tabeller som korrelerer hardhetstallene fra de forskjellige testmetodene der korrelasjon er aktuelt.I alle skalaer representerer et høyt hardhetstall et hardt metall.

Termiske egenskaper til dupleks rustfritt stål

Termiske egenskaper til materialer refererer til materialenes respons på endringer i derestemperaturog anvendelsen avvarme.Som et fast stoff absorbererenergii form av varme stiger temperaturen, og dimensjonene øker.Men forskjellige materialer reagerer forskjellig på påføring av varme.

Varmekapasitet,termisk ekspansjon, ogtermisk ledningsevneer ofte kritiske i faste stoffers praktiske bruk.

Smeltepunkt for dupleks rustfritt stål

Smeltepunktet for dupleks rustfritt stål – SAF 2205 stål er rundt 1450°C.

Generelt er smelting en faseendring av et stoff fra fast til flytende fase.Desmeltepunktav et stoff er temperaturen som denne faseendringen skjer ved.Smeltepunktet definerer også en tilstand hvor faststoff og væske kan eksistere i likevekt.

Termisk ledningsevne for dupleks rustfritt stål

Den termiske ledningsevnen til dupleks rustfritt stål – SAF 2205 er 19 W/(m.K).

Varmeoverføringsegenskapene til fast materiale måles ved en egenskap som kallestermisk ledningsevne, k (eller λ), målt i W/mK Det måler et stoffs evne til å overføre varme gjennom et materiale ved åledning.Noter detFouriers lovgjelder for alt materiale, uavhengig av dets tilstand (fast, flytende eller gass).Derfor er det også definert for væsker og gasser.

Determisk ledningsevneav de fleste væsker og faste stoffer varierer med temperaturen, og for damper avhenger det også av trykk.Generelt:

De fleste materialer er nesten homogene, derfor kan vi vanligvis skrive k = k (T).Lignende definisjoner er knyttet til varmeledningsevner i y- og z-retningene (ky, kz), men for et isotropt materiale er varmeledningsevnen uavhengig av overføringsretningen, kx = ky = kz = k.