Çeliku dupleks: përshkrimi, specifikimet dhe veçoritë

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Sot, çeliku dupleks po bëhet gjithnjë e më i popullarizuar. Praktikisht të gjitha kompanitë në fushën e metalurgjisë janë të angazhuara në prodhimin e këtij lloji të aliazhit inox. Ju mund të lexoni më shumë se çfarë është çeliku dupleks dhe çfarë avantazhesh ka në këtë artikull.

Informacion i përgjithshëm

Çeliku dupleks njihet në të gjithë botën. Çfarë karakteristikash ka ajo? Së pari, forca e lartë e këtij materiali ju lejon të zvogëloni peshën përfundimtare të çdo produkti. Së dyti, është i famshëm për rezistencën e tij të madhe ndaj korrozionit. Kjo është veçanërisht e dukshme kur merret parasysh rezistenca ndaj plasaritjes ndaj korrozionit të stresit.

Vlen të thuhet se për momentin lënda e parë nuk është bërë ende e njohur për prodhuesit, dhe për këtë arsye çdo disa vjet mbahen konferenca në të cilat merren parasysh artikujt teknikë për të gjitha tiparet e çelikut të dyfishtë. Deri më tani, pavarësisht interesit mjaft të lartë për këtë lloj produkti, pjesa e tregut global është vetëm 1-3%.

Historia e shfaqjes

Vlen të theksohet se ideja e krijimitçeliku dupleks lindi në vitin 1920. Por materiali i parë u shfaq vetëm në vitin 1930 në Suedi. Shpërndarja dhe përdorimi i gjerë i kësaj lloj lënde të parë filloi vetëm në dekadën e fundit. Arsyeja kryesore për këtë qëndron në faktin se gjatë këtyre viteve teknologjia e prodhimit është përmirësuar shumë. Në veçanti, prodhuesit kanë qenë në gjendje të kontrollojnë përmbajtjen e tyre të azotit në mënyrë më të saktë.

Për të kuptuar përfitimet dhe pse lindi çeliku inox dupleks, duhet të kuptoni dy llojet e tjera kryesore.

Lidhjet austenitike, të cilat janë AISI 304 ose 08X18H10, si dhe klasat ferritike AISI 430 ose 12X17, janë mjaft të lehta për t'u prodhuar. Siç nënkupton edhe emri i tyre, ato përbëhen kryesisht nga austenit ose ferrit. Edhe pse përdoren gjerësisht, ato kanë mangësi teknike.

Disavantazhet e çeliqeve tradicionale

Nëse flasim për çeliqet austenitikë, atëherë disavantazhet përfshijnë forcën e ulët, si dhe rezistencën e ulët ndaj plasaritjes nga korrozioni i stresit. Sa i përket materialit ferritik, forca e tij është pak më e lartë, por gjithsesi "nuk arrin" idealin. Përveç kësaj, saldueshmëria e çelikut përkeqësohet shumë me rritjen e trashësisë së materialit dhe bëhet mjaft i brishtë në temperatura të ulëta.

Një tjetër pengesë e vogël e lidhjes austenitike është përmbajtja e nikelit në përbërje. Kjo çon në një kosto më të lartë të produktit, me të cilin, natyrisht, asnjë konsumator përfundimtar nuk është i kënaqur.

Përfitimet dupleks

Ideja e krijimit të çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë erdhi nga dëshira për të barazuar bazën ferritike dhe austenitike për të marrë një material të ri, me cilësi më të lartë. Përafërsisht e njëjta sasi çeliku ferritik dhe austenitik rezultoi në përfitimet e mëposhtme:

• Forca e lartë. Gama e forcës së rendimentit në 0.2% do të jetë 400 deri në 450 MPa, që është 150 deri në 200 MPa më shumë se sa mund të shihet me lidhjet austenitike ose ferrite. Kjo çoi në faktin se është e mundur të zvogëlohet trashësia e produktit, duke mos humbur forcën. Dhe rënia e trashësisë shkaktoi një ulje të masës përfundimtare. Kjo është shumë e rëndësishme në fushën e strukturave të ndërtimit, tankeve dhe enëve nën presion.
• Cilat janë avantazhet e çelikut dupleks përveç forcës? Saldueshmëria e metalit është mjaft e mirë edhe me trashësi të mëdha.
• Forca e lartë e ndikimit. Shumë më mirë se lidhjet ferritike. Kjo është veçanërisht e vërtetë kur temperatura e ajrit të ambientit bie në -50, dhe ndonjëherë në -80 gradë Celsius.
• Rezistencë e lartë ndaj plasaritjes nga korrozioni i stresit. Materialet austenitike janë shumë të prirur ndaj këtij defekti. Ky parametër luan një rol të rëndësishëm në industri të tilla si rezervuarët e birrës, koncentratorët, kornizat e pishinave.
• Kaldaja prej çeliku dupleks janë shumë më të besueshme se kaldaja me austenit.

Plasaritje

Aktualisht i rregulltçeliku i nënshtrohet një defekti të tillë si plasaritja nga korrozioni ose SCC - Stress Corrosion Cracking. Ky lloj korrozioni zakonisht ndodh në kushte të caktuara. Agjenti shkaktar mund të jetë një stres i fortë tërheqës, temperatura e ngritur (50 gradë Celsius mbi zero). Dhe nëse flasim për pishina, atëherë për shkak të ekspozimit të vazhdueshëm ndaj ujit, ky lloj korrozioni mund të ndodhë edhe në 25 gradë.

Klasat e çelikut austenitik janë mjaft të prekur nga ky defekt. Një aliazh ferrit është më i besueshëm në këtë drejtim, si dhe çeliku inox dupleks a890 3a sipas ASTM dhe notave të tjera. Koeficienti i lartë i rezistencës lejon që ky material të përdoret në prodhimin e ngrohësve të ujit, rezervuarëve të birrës, impianteve të shkripëzimit. Domethënë aty ku ka rritje të temperaturës dhe kontakt me lëngjet.

Është plotësisht e ndaluar të bëhen korniza pishinash nga çeliqet e zakonshme austenitike për shkak të këtij defekti. Më parë, ishte e nevojshme të përdorej një aliazh me një përmbajtje shumë të lartë nikel, gjë që çoi në një rritje të kostos së produktit. Sot mund të përdoret çeliku dupleks ose super dupleks.

Material "Super" dhe "Hyper" dupleks

Vlen të thuhet se nëse shtoni nikel në çelikun e kromit ferritik, mund të merrni një strukturë bazë të përzier. Kjo do të thotë, do të përmbajë si austenite ashtu edhe ferrit. Siç është bërë tashmë e qartë, ishte pikërisht një përzierje e tillë që filloi të quhej një material dupleks. Prefikset "super" ose "hiper" çeliku dupleks tregojnë se lënda e parë përmban një rritjesasia e përbërësve aliazh. Kjo tregon rezistencë edhe më të madhe ndaj korrozionit sesa materialet konvencionale.

"Super" dhe "hiper" çeliku dupleks përdoret mjaft aktiv në pajisjet e prodhimit të gazit. Përveç kësaj, lëndët e para përdoren në industrinë ushqimore, kimike, ndërtimore dhe madje edhe në industrinë mjekësore.

Material saldimi

Pavarësisht saldueshmërisë së mirë të këtij produkti, duhet të respektohen disa rregulla. Para fillimit të saldimit, kushtojini vëmendje sa vijon:

• për të siguruar një cilësi të mirë të depërtimit të materialit, boshllëku në rrënjën e bashkimit dhe këndi i prerjes së skajeve duhet të bëhen pak më të mëdha se çeliku i zakonshëm;
• fuga, si dhe metali rreth këtij vendi, rekomandohet të pastrohet tërësisht nga çdo ndotje;
• mund të përdoren vetëm furça të bëra prej teli metalik me rezistencë ndaj korrozionit;
• elektroda e saldimit duhet të jetë e thatë.

Gjatë saldimit të çelikut dupleks, ndiqni këto rregulla:

• Është shumë e rëndësishme të monitorohet një parametër i tillë si futja e nxehtësisë. Nuk duhet të jetë shumë i ulët ose, anasjelltas, shumë i lartë. Për çelikun e zakonshëm dupleks, gjatë saldimit duhet të respektohet një interval prej 0,5-2,5 kJ/mm. Përveç kësaj, temperatura e ndërkalimit duhet të jetë jo më shumë se 200 gradë Celsius.
• Asnjë skorje nuk duhet të shfaqet në pjesën e pasme të saldimit. Këtu është shumë e rëndësishme të zgjidhni gazin e duhur që do të mbrojë rrënjën e shtresës. Përzierja e gazit më e përdorur për qëllime mbrojtëse është argoni me pastërti të lartë dhe hidrogjeni ose azoti.
• Saldimi duhet të kryhet vetëm nga një person shumë i kualifikuar. Kjo për faktin se në vendet e djegies, metali do të rrisë shumë prirjen ndaj korrozionit dhe gjithashtu ka një probabilitet të lartë për plasaritje.
• Gjatë saldimit, mos bëni dridhje të gjera tërthore të elektrodës. Kjo mund të çojë në futje të tepërt të nxehtësisë, e cila do të jetë në kundërshtim me rregullat.

Puna pas saldimit

Ka disa udhëzime që duhen ndjekur pas saldimit.

• Për të siguruar mbrojtje të lartë ndaj korrozionit të metalit të saldimit, ai duhet të pastrohet tërësisht. Është e nevojshme të hiqet plotësisht filmi oksid dhe të hiqen të gjitha mbetjet e skorjes.
• Puna me furçë bëhet vetëm me dorë dhe vetëm me furçë teli me veti rezistente ndaj korrozionit. Nëse përdoren pajisje mekanike, kjo mund të çojë në mikro-çarje në zonën e tegelit, gjë që do të zvogëlojë forcën e saj.
• Më shpesh, nuk kërkohet trajtim termik i tegelit pas saldimit.

Mangësi të lëndëve të para

Megjithë përhapjen e materialit dhe avantazhet e tij në dukje të dukshme dhe domethënëse, ai ende nuk ka marrë njohje universale dhe, me shumë mundësi, nuk do të marrë kurrë drejtimin në treg. Kjo është për shkak të disa disavantazheve,të cilat ia vlen të njihen. Për shkak të tyre, një aliazh i tillë do të jetë gjithmonë "niche".

Menjëherë ia vlen të filloni me forcën e lartë të materialit. Do të dukej një avantazh i rëndësishëm, por bëhet një disavantazh i madh kur bëhet e nevojshme të përpunohet metali me mjete mekanike ose presion. Një tjetër disavantazh i forcës së lartë është një reduktim i fortë i mundësisë së deformimit plastik. Për këtë arsye, lëndët e para të dyfishta nuk janë në fakt të përshtatshme për prodhimin e ndonjë produkti që duhet të ketë duktilitet të lartë.

Edhe kur plasticiteti, me sa duket, është në një nivel të pranueshëm për punë, ju duhet të bëni përpjekje të mëdha. Për këtë arsye, çeliqet dhe lidhjet e dyfishta për pajisjet e naftës dhe gazit nuk përdoren gjerësisht.

Dizavantazhi tjetër është kompleksiteti i madh teknologjik i shkrirjes së çelikut inox të dyfishtë. Materiali austenitik dhe ferrit është shumë më i lehtë për t'u shkrirë. Nëse shkelet teknologjia e prodhimit, veçanërisht gjatë procesit të trajtimit termik, në material do të formohen edhe faza të tjera përveç austenitit dhe ferritit, gjë që është plotësisht e padëshirueshme. Më shpesh, ndodh faza sigma ose brishtësia 475 gradë.

Faza të padëshiruara në lëndët e para

Faza Sigma formohet në një produkt të tillë në 1000 gradë Celsius e lart. Në mënyrë tipike, këto temperatura ndodhin nëse procesi i ftohjes pas saldimit ose gjatë prodhimit nuk është mjaft i shpejtë. Përveç kësaj, do të përmbahen më shumë elementë aliazhPërbërja, aq më e lartë është probabiliteti i shfaqjes së një faze të tillë. Me fjalë të tjera, krijimi i çelikut super dupleks ose hiper dupleks është jashtëzakonisht i vështirë.

Për sa i përket brishtësisë 475 gradë, ajo shfaqet në rastin e formimit të një faze të quajtur alfa-stroke. Siç nënkupton edhe emri, temperatura më e rrezikshme është 475 gradë Celsius, por problemi mund të shfaqet edhe në vlera shumë më të ulëta, afërsisht 300 gradë. Për shkak të kësaj, vendoset një kufizim maksimal i temperaturës në përdorimin e produkteve nga ky lloj lënde e parë. Natyrisht, për shkak të kësaj, shtrirja e çelikut është ngushtuar edhe më shumë.

Bazuar në të gjitha sa më sipër, mund të nxjerrim një përfundim të tillë. Notat e çelikut dupleks janë një zgjidhje e mirë dhe zëvendësim për materialet standarde, por në një shtrirje shumë të ngushtë.

Rezultat

Lidhja dupleks përdoret shumë më pak se llojet e tjera të metaleve. Megjithatë, ajo është e njohur në zona të caktuara. Më shpesh përdoret në fushën petrokimike, industrinë e automobilave dhe në prodhimin e pishinave. Saldueshmëria e shkëlqyer, rezistenca ndaj korrozionit dhe rezistenca e lartë ndaj konsumit e bëjnë këtë material një gjetje të vërtetë për shumë njerëz.