Acero inoxidable super duplex

El acero inoxidable super dúplex es acero inoxidable dúplex con PREN> 40, 25% Cr y alto contenido de molibdeno (> 3.5%) y alto contenido de nitrógeno (0.22% -0.30%). Los grados principales son UNS S32550 (UR52N +), S32750) y S32760 (Zeron 100) tienen mejor resistencia a la corrosión localizada de los medios y mejor soldabilidad que los aceros inoxidables dúplex.

Características de soldadura:
Acero inoxidable super duplex después del tratamiento con solución normal (1020 ℃ ~ 1100 ℃ calentamiento y enfriamiento con agua), el acero contiene aproximadamente 50% ~ 60% de austenita y 50% ~ 40% de ferrita. A medida que aumenta la temperatura de calentamiento, el cambio de la relación de dos fases no es obvio.

El acero inoxidable Super Duplex tiene una buena tenacidad al impacto a baja temperatura, como un espécimen horizontal de placa de 20 mm de espesor a -80 ℃ de energía de impacto absorbida hasta 100J por encima. En la mayoría de los medios, su resistencia a la corrosión uniforme y a la corrosión por picadura es buena, pero tenga en cuenta que este tipo de acero por debajo del tratamiento térmico de 950 ℃, debido a la precipitación de la fase σ, su resistencia a la corrosión bajo tensión se deteriorará significativamente. Debido a la proporción adecuada de equivalente de Cr y equivalente de Ni del acero, una gran cantidad de estructura de austenita primaria permanece después del calentamiento a alta temperatura, y la austenita secundaria también puede generarse durante el enfriamiento. Como resultado, la cantidad total de fase de austenita en el acero No menos del 30% ~ 40% Para que el acero tenga buena resistencia a la corrosión intergranular.

Además, como se mencionó anteriormente, la tendencia a agrietarse es muy baja durante la soldadura de dichos aceros y no requiere precalentamiento ni tratamiento térmico posterior a la soldadura. Como el metal base contiene N más alto, la soldadura cerca del área de la costura no forma una zona de ferrita monofásica, el contenido de austenita generalmente no es inferior al 30%. Los métodos de soldadura adecuados son la soldadura TIG y la soldadura por arco de soldadura, etc., generalmente para evitar el engrosamiento de granos gruesos cerca del área de la costura, la soldadura, la soldadura debe tratar de usar energía de línea baja.

Los factores que afectan la calidad de la soldadura del acero inoxidable súper dúplex se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:

Efecto de contenido de N
Con el aumento de la presión parcial de N2 en el gas mixto, la fracción de masa de nitrógeno (ω) comienza a aumentar rápidamente y luego cambia poco. El contenido de la fase de ferrita φ (α) en la soldadura aumenta con ω (N) Aumenta linealmente, pero el efecto de φ (α) sobre la resistencia a la tracción y el alargamiento es justo lo opuesto al de ω (N). El mismo contenido de fase de ferrita de φ (α), la resistencia a la tracción y el alargamiento del material base son más altos que la soldadura. Esto es causado por la diferencia de microestructura. El aumento del contenido de N en el metal de soldadura de acero inoxidable dúplex puede mejorar la tenacidad al impacto de la unión debido al aumento del contenido de fase γ en el metal de soldadura y la disminución de la precipitación de Cr2N.

Efectos de entrada de calor
A diferencia de la zona de soldadura, ω (N) no cambia en la HAZ durante la soldadura. Es el material base ω (N), por lo que el factor principal que afecta la microestructura y las propiedades en este punto es la entrada de calor durante la soldadura. Según la literatura, la soldadura debe elegir la energía de línea correcta. Si la entrada de calor de soldadura es demasiado grande, aumenta el área de soldadura de la zona afectada por el calor, la microestructura tiende a granos gruesos, desorden, lo que resulta en fragilización, principalmente por la disminución de la plasticidad de las juntas soldadas. Como la entrada de calor de soldadura es demasiado pequeña, lo que da como resultado un tejido endurecido y grietas fáciles de producir, la resistencia al impacto de la HAZ es igualmente desfavorable. Además, todos los factores que afectan la velocidad de enfriamiento afectarán la resistencia al impacto de la HAZ, como el espesor, las juntas y otras formas.

Fragilidad de fase σ
En el proceso de recalentamiento del metal base y el metal de soldadura, se forma una pequeña austenita secundaria γ a partir de la fase α y luego se precipita la fase σ. Los resultados muestran que la fractura frágil ocurre tanto en la fase σ como en la interfaz entre la matriz y la fase σ. La observación de la fractura del metal base muestra que todos ellos son hoyuelos en el área circundante de la fase σ. Debido a la amplia región de la fase α, sin embargo, la región de la fase α es pequeña en la soldadura, y la fractura aún muestra fractura frágil. Mientras se genere una pequeña cantidad de fase σ, es suficiente para causar la disminución de la tenacidad del metal de soldadura. Por lo tanto, la fase σ en el metal de soldadura tiende a fragilizarse mucho más que el metal base.

Grietas inducidas por hidrógeno
La fragilización por hidrógeno de las juntas soldadas de acero inoxidable súper dúplex generalmente ocurre en la fase alfa, y la sensibilidad de la fragilización por hidrógeno aumenta al aumentar la temperatura máxima durante la soldadura. Los cambios en la microestructura fueron los siguientes: la temperatura pico aumentó, el contenido de la fase γ disminuyó, el contenido de la fase α aumentó y la cantidad de Cr2N precipitada desde el límite y dentro de la fase α aumentó.