Acero inoxidable dúplex: propiedades, estándares, aplicaciones

Propiedades del material del acero inoxidable dúplex

La microestructura deaceros inoxidables dúplexpresenta ambas estructuras cristalográficas de aproximadamente50% ferrita(una estructura cúbica centrada en el cuerpo) y50% austenita(una estructura cúbica centrada en las caras). Los elementos de aleación en los aceros inoxidables dúplex son ferritizantes (p. ej., cromo, silicio, molibdeno) o austenitizantes (p. ej., carbono, níquel, nitrógeno), lo que significa que favorecen la formación de las fases ferrítica y austenítica, respectivamente.

Típicoaceros inoxidables dúplexmuestran un límite elástico más alto que los grados martensíticos, austeníticos y ferríticos típicos. Sin embargo, tienen un rango estrecho de temperaturas de trabajo debido a la precipitación de fases intermetálicas que comienza a ocurrir por encima de los 300 grados y la aparición de fragilidad a medida que se acercan a temperaturas criogénicas.

Beneficios del acero inoxidable dúplex

1. Fuerza mejorada

Muchos grados dúplex son hasta dos veces más resistentes que los grados de acero inoxidable austenítico y ferrítico.

2. Alta tenacidad y ductilidad
El acero inoxidable dúplex suele ser más moldeable bajo presión que los grados ferríticos y proporciona mayor tenacidad.

3. Alta resistencia a la corrosión
Dependiendo del grado en cuestión, los aceros inoxidables dúplex ofrecen una resistencia a la corrosión comparable (o mejor) que los grados austeníticos comunes. Para aleaciones con mayor contenido de nitrógeno, molibdeno y cromo, los aceros exhiben una alta resistencia tanto a la corrosión por grietas como a las picaduras de cloruro.

4. Rentabilidad
El acero inoxidable dúplex ofrece todos los beneficios anteriores y requiere niveles más bajos de molibdeno y níquel. Esto significa que es una opción de menor costo que muchos grados austeníticos tradicionales de acero inoxidable. La mayor fuerza y resistencia a la corrosión también significa que muchas piezas fabricadas con acero inoxidable dúplex pueden ser más delgadas que sus contrapartes austeníticas, lo que proporciona costos más bajos.

Estándar y propiedades de grados de acero dúplex tratados térmicamente seleccionados

Dúplex	ASTM A789 Grado S32520 Tratado térmicamente	ASTM A790 Grado S31803 Tratado térmicamente	ASTM A790 Grado S32304 Tratado térmicamente	ASTM A815 Grado S32550 Tratado térmicamente	ASTM A815 Grado S32205 Tratado térmicamente
Modulos elasticos	200 GPa	200 GPa	200 GPa	200 GPa	200 GPa
Alargamiento	25 %	25 %	25 %	15 %	20 %
Resistencia a la tracción	770MPa	620MPa	600 MPa	800MPa	655MPa
Dureza Brinell	310	290	290	302	290
Fuerza de producción	550 MPa	450MPa	400 MPa	550 MPa	450MPa
Coeficiente de expansión termal	1E-5 1/K	1E-5 1/K	1E-5 1/K	1E-5 1/K	1E-5 1/K
Capacidad calorífica específica	440 - 502 J/(kg·K)	440 - 502 J/(kg·K)	440 - 502 J/(kg·K)	440 - 502 J/(kg·K)	440 - 502 J/(kg·K)
Conductividad térmica	13 - 30 W/(m·K)	13 - 30 W/(m·K)	13 - 30 W/(m·K)	13 - 30 W/(m·K)	13 - 30 W/(m·K)

Todos los valores se toman a 20 grados.

Grados y composición del acero inoxidable dúplex

Tipo	Calificaciones de ejemplo	Composición				PREN
Tipo	Calificaciones de ejemplo	Cr%	Ni%	Mes%	N%	PREN
Inclinarse	S31500, S32304, S32404	20-24	1-5	0.1-0.3	0.1-0.22	24-25
Estándar	S31803, S32205	21-23	4.5-6	2.5-3.5	0.1-0.22	33-35
Súper dúplex	S32520, S32550, S32750	24-29	4.5-8	2.7-4.5	0.1-0.35	>40
Hiperdúplex	S32707, S33207	27	6.5	5	0.4	49

Aplicaciones del acero inoxidable dúplex

Operaciones costa afuera y cerca de la costa, como perforación petrolera, desalinización, tratamiento de agua y otras operaciones industriales.
Procesamiento químico y líquido.
Piezas y componentes navales.
Equipos de control de la contaminación.
Producción de pulpa y papel.
Construcción
Tanques de agua caliente y elaboración de cerveza.
Procesamiento, transporte y almacenamiento de productos químicos.

Formas suministradas de acero inoxidable dúplex

Tubo
Tubo
Lámina
Hoja
Barra
Accesorios y bridas
Alambre/varilla de soldadura