Dupleks polad: təsvir, spesifikasiyalar və xüsusiyyətlər

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Bu gün dupleks polad getdikcə populyarlaşır. Bu tip paslanmayan ərintinin istehsalı ilə demək olar ki, metallurgiya sahəsində bütün şirkətlər məşğul olur. Bu məqalədə dupleks poladın nə olduğu və onun hansı üstünlükləri haqqında ətraflı oxuya bilərsiniz.

Ümumi məlumat

Dupleks polad bütün dünyada tanınır. Onun hansı xüsusiyyətləri var? Birincisi, bu materialın yüksək gücü istənilən məhsulun son çəkisini az altmağa imkan verir. İkincisi, korroziyaya qarşı böyük müqaviməti ilə məşhurdur. Bu, xüsusilə stress korroziyasının çatlama müqavimətini nəzərə aldıqda nəzərə çarpır.

Demək lazımdır ki, hazırda xammal istehsalçılara hələ tanış olmayıb və buna görə də bir neçə ildən bir dupleks poladın bütün xüsusiyyətlərinə dair texniki məqalələrin nəzərdən keçirildiyi konfranslar keçirilir. Hələlik, bu növ məhsula kifayət qədər yüksək marağa baxmayaraq, qlobal bazar payı cəmi 1-3% təşkil edir.

Baş vermə tarixi

Qeyd etmək lazımdır ki, yaratmaq ideyasıduplex polad 1920-ci ildə anadan olub. Lakin ilk material yalnız 1930-cu ildə İsveçdə ortaya çıxdı. Bu növ xammalın geniş yayılması və istifadəsi yalnız son onillikdə başlamışdır. Bunun əsas səbəbi bu illər ərzində istehsal texnologiyasının xeyli təkmilləşdirilməsidir. Xüsusilə, istehsalçılar azotun tərkibinə daha dəqiq nəzarət edə biliblər.

Faydaları və dupleks paslanmayan poladın niyə yarandığını anlamaq üçün digər iki əsas növü başa düşməlisiniz.

AISI 304 və ya 08X18H10, eləcə də AISI 430 və ya 12X17 ferritik dərəcəli olan austenit ərintilərinin istehsalı olduqca asandır. Adından da göründüyü kimi, onlar əsasən austenit və ya ferritdən ibarətdir. Geniş istifadə olunsa da, onların texniki çatışmazlıqları var.

Ənənəvi poladların çatışmazlıqları

Əgər biz austenit poladları haqqında danışırıqsa, onda çatışmazlıqlar arasında aşağı möhkəmlik, həmçinin stres korroziyasının krekinqinə qarşı aşağı müqavimət daxildir. Ferritik materiala gəldikdə, onun gücü bir qədər yüksəkdir, lakin hələ də ideala "çatmır". Bundan əlavə, poladın qaynaq qabiliyyəti material qalınlığının artması ilə çox pisləşir və aşağı temperaturda kifayət qədər kövrək olur.

Ostenitik ərintinin digər kiçik çatışmazlığı tərkibində nikelin olmasıdır. Bu, əlbəttə ki, heç bir son istehlakçının razı olmadığı məhsulun bahalaşmasına səbəb olur.

Dupleks üstünlükləri

Dupleks paslanmayan polad yaratmaq ideyası yeni, daha keyfiyyətli material əldə etmək üçün ferritik və austenitik bazanı bərabərləşdirmək istəyindən irəli gəlir. Təxminən eyni miqdarda ferrit və austenitik polad aşağıdakı üstünlüklərlə nəticələndi:

• Yüksək güc. 0,2% məhsuldarlıq gücü diapazonu 400 ilə 450 MPa arasında olacaq ki, bu da austenitik və ya ferritik ərintilərlə müqayisədə 150-200 MPa çoxdur. Bu, gücü itirmədən məhsulun qalınlığını az altmağın mümkün olmasına səbəb oldu. Və qalınlığın azalması son kütlənin azalmasına səbəb oldu. Bu, konstruksiyaların, çənlərin və təzyiqli gəmilərin tikintisi sahəsində çox vacibdir.
• Dupleks poladın möhkəmlikdən başqa üstünlükləri nələrdir? Böyük qalınlıqlarda belə metalın qaynaq qabiliyyəti olduqca yaxşıdır.
• Yüksək zərbə gücü. Ferritik ərintilərdən daha yaxşıdır. Bu, xüsusilə ətrafdakı havanın temperaturu -50, bəzən isə -80 dərəcə Selsi səviyyəsinə düşdüyü zaman doğrudur.
• Stress korroziyasının krekinqinə qarşı yüksək müqavimət. Ostenitik materiallar bu qüsura çox meyllidir. Bu parametr pivə istehsal edən çənlər, konsentratorlar, hovuz çərçivələri kimi sənayelərdə mühüm rol oynayır.
• Dubleks polad qazanlar austenit qazanlarından qat-qat etibarlıdır.

Cracking

Hal-hazırda müntəzəmdirpolad korroziya krekinq və ya SCC kimi qüsurlara məruz qalır - Stress Corrosion Cracking. Bu tip korroziya adətən müəyyən şəraitdə baş verir. Təsir agenti güclü gərginlik, yüksək temperatur (sıfırdan yuxarı 50 dərəcə Selsi) ola bilər. Əgər üzgüçülük hovuzlarından danışsaq, o zaman suya davamlı məruz qalma səbəbindən bu tip korroziya hətta 25 dərəcədə baş verə bilər.

Austenitic polad markaları bu qüsurdan kifayət qədər təsirlənir. Ferritik ərintisi bu baxımdan daha etibarlıdır, həmçinin ASTM və digər siniflərə uyğun olaraq dupleks paslanmayan polad a890 3a. Yüksək müqavimət əmsalı bu materialdan su qızdırıcılarının, pivə çənlərinin, duzsuzlaşdırma qurğularının istehsalında istifadə etməyə imkan verir. Yəni temperaturun yüksəldiyi və mayelərlə təmasın olduğu yerlərdə.

Bu qüsura görə adi austenitik poladdan hovuz çərçivələrinin hazırlanması tamamilə qadağandır. Əvvəllər çox yüksək nikel tərkibli bir ərintidən istifadə etmək lazım idi, bu da məhsulun maya dəyərinin artmasına səbəb oldu. Bu gün dupleks və ya super dupleks poladdan istifadə edilə bilər.

"Super" və "Hiper" dupleks material

Demək lazımdır ki, ferritli xrom poladına nikel əlavə etsəniz, qarışıq baza quruluşu əldə edə bilərsiniz. Yəni onun tərkibində həm austenit, həm də ferrit olacaq. Artıq aydın olduğu kimi, dupleks material adlandırılmağa başlayan məhz belə bir qarışıq idi. "Super" və ya "hiper" dupleks polad prefiksləri xammalın artan tərkibinə malik olduğunu göstərir.alaşımlı komponentlərin miqdarı. Bu, adi materiallardan daha çox korroziyaya davamlı olduğunu göstərir.

"Super" və "hiper" dupleks polad qaz hasilatı avadanlıqlarında kifayət qədər fəal istifadə olunur. Bundan əlavə, xammal qida, kimya, tikinti və hətta tibb sənayesində istifadə olunur.

Qaynaq materialı

Bu məhsulun yaxşı qaynaq qabiliyyətinə baxmayaraq, müəyyən qaydalara riayət edilməlidir. Qaynaq işinə başlamazdan əvvəl aşağıdakılara diqqət yetirin:

• materialın keyfiyyətli nüfuz etməsini təmin etmək üçün birləşmənin kökündəki boşluq və kənarların kəsilmə bucağı adi poladdan bir qədər böyük olmalıdır;
• birləşmənin, eləcə də bu yerin ətrafındakı metalın hər hansı çirklənmədən hərtərəfli təmizlənməsi tövsiyə olunur;
• yalnız korroziyaya davamlı metal məftildən hazırlanmış fırçalar istifadə edilə bilər;
• qaynaq elektrodu quru olmalıdır.

Dupleks polad qaynaq edərkən bu qaydalara əməl edin:

• İstilik girişi kimi parametrə nəzarət etmək çox vacibdir. Çox aşağı və ya əksinə, çox yüksək olmamalıdır. Adi dupleks polad üçün qaynaq zamanı 0,5-2,5 kJ/mm diapazonuna riayət edilməlidir. Bundan əlavə, keçidlərarası temperatur 200 dərəcədən çox olmamalıdır.
• Qaynağın arxasında heç bir çöküntü görünməməlidir. Burada dikişin kökünü qoruyacaq doğru qazı seçmək çox vacibdir. Qoruyucu məqsədlər üçün ən çox istifadə edilən qaz qarışığı yüksək təmizlikli arqon və hidrogen və ya azotdur.
• Qaynaq yalnız yüksək ixtisaslı şəxs tərəfindən aparılmalıdır. Bunun səbəbi, yanıq yerlərində metalın korroziyaya meylini xeyli artırması və çatlama ehtimalının da yüksək olmasıdır.
• Qaynaq zamanı elektrodda geniş eninə vibrasiyalar yaratmayın. Bu, qaydalara zidd olan həddindən artıq istilik daxil olmasına səbəb ola bilər.

Qaynaqdan sonra iş

Qaynaqdan sonra riayət edilməli olan müəyyən qaydalar var.

• Qaynaq metalının yüksək korroziyadan qorunmasını təmin etmək üçün o, hərtərəfli təmizlənməlidir. Oksid filmini tamamilə çıxarmaq və şlakların bütün qalıqlarını təmizləmək lazımdır.
• Fırçalama işi yalnız əl ilə və yalnız korroziyaya davamlı xüsusiyyətlərə malik tel fırça ilə aparılır. Mexanik cihazlardan istifadə edilərsə, bu, tikiş nahiyəsində mikro yırtıqlara səbəb ola bilər ki, bu da onun gücünü azaldır.
• Çox vaxt qaynaqdan sonra tikişin istilik müalicəsi tələb olunmur.

Xammalın çatışmazlıqları

Materialın yayılmasına və zahirən aşkar və əhəmiyyətli üstünlüklərinə baxmayaraq, o, hələ də universal tanınmamışdır və çox güman ki, heç vaxt bazarda liderlik etməyəcək. Bu, bir sıra çatışmazlıqlarla əlaqədardır,bilməyə dəyər. Onların sayəsində belə bir ərinti həmişə "niş" olacaqdır.

Dərhal materialın yüksək möhkəmliyindən başlamağa dəyər. Əhəmiyyətli bir üstünlük kimi görünə bilər, lakin metalın mexaniki vasitələrlə və ya təzyiqlə emal edilməsi zərurəti yarandıqda böyük bir dezavantaj olur. Yüksək gücün başqa bir dezavantajı plastik deformasiya ehtimalının güclü azalmasıdır. Bu səbəbdən, dupleks xammal yüksək çevikliyə malik məhsulların istehsalı üçün əslində uyğun deyil.

Plastiklik, deyəsən, iş üçün məqbul səviyyədə olsa belə, yenə də çox səy göstərməlisən. Bu səbəbdən neft və qaz fitinqləri üçün dupleks poladlar və ərintilər geniş istifadə edilmir.

Növbəti çatışmazlıq dupleks paslanmayan poladın əridilməsinin böyük texnoloji mürəkkəbliyidir. Ostenitik və ferritik materialın əriməsi daha asandır. İstehsal texnologiyası pozularsa, xüsusilə istilik müalicəsi prosesində, materialda austenit və ferritdən başqa, tamamilə arzuolunmaz olan digər fazalar da yaranır. Çox vaxt siqma fazası və ya 475 dərəcə kövrəklik baş verir.

Xammalda arzuolunmaz fazalar

Siqma fazası belə məhsulda 1000 dərəcə Selsi və yuxarıda əmələ gəlir. Tipik olaraq, bu temperaturlar qaynaqdan sonra və ya istehsal zamanı soyutma prosesi kifayət qədər sürətli olmadıqda baş verir. Bundan əlavə, tərkibində daha çox alaşımlı elementlər olacaqtərkibi, belə bir mərhələnin görünüşünün ehtimalı daha yüksəkdir. Başqa sözlə, super dupleks və ya hiper dupleks polad yaratmaq olduqca çətindir.

475 dərəcə kövrəkliyə gəlincə, bu, alfa vuruşu adlanan fazanın əmələ gəlməsi halında görünür. Adından da göründüyü kimi, ən təhlükəli temperatur 475 dərəcə Selsi-dir, lakin problem çox aşağı dəyərlərdə, təxminən 300 dərəcə də görünə bilər. Buna görə də, bu növ xammaldan məhsulların istifadəsinə maksimum temperatur məhdudiyyəti qoyulur. Təbii ki, buna görə poladın əhatə dairəsi daha da daralır.

Yuxarıdakıların hamısına əsaslanaraq belə bir nəticə çıxara bilərik. Dupleks polad növləri standart materiallar üçün yaxşı həlldir və əvəzedicidir, lakin çox dar əhatədədir.

Nəticələr

Dupleks ərintisi digər metal növləri ilə müqayisədə daha az istifadə olunur. Bununla belə, müəyyən sahələrdə məşhurdur. Ən çox neft-kimya sahəsində, avtomobil sənayesində və üzgüçülük hovuzlarının istehsalında istifadə olunur. Əla qaynaq qabiliyyəti, korroziyaya davamlılıq və yüksək aşınma müqaviməti bu materialı çoxları üçün əsl tapıntıya çevirir.