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Saviez-vous que certains aciers ne peuvent pas gérer des travaux difficiles? Le duplex en acier se démarque.
Il gagne du terrain dans les industries pour de bonnes raisons. Résistance à la force et à la corrosion? Il a les deux.
Dans cet article, vous apprendrez ce qui rend le duplex Steel spécial. Découvrez pourquoi sa force et sa résistance comptent tellement.
L'acier duplex est un type spécial d'acier inoxydable. Il est principalement fait de fer. Mais qu'est-ce qui le rend unique? Il a deux phases dans sa structure: l'austénite et la ferrite. Ces deux phases lui donnent des propriétés spéciales. Il contient plusieurs éléments d'alliage. Le chrome est l'un des plus importants. Il aide à former une couche protectrice à la surface de l'acier. Le nickel stabilise la phase d'austénite. Le molybdène et l'azote améliorent sa résistance et sa résistance à la corrosion.
La microstructure à double phase est la clé. L'austénite est une structure cristalline cubique centrée sur le visage. C'est ductile et dur. La ferrite a une structure cubique centrée sur le corps. Il est fort et offre une bonne résistance à la corrosion. Lorsque ces deux phases se mélangent en acier duplex, elles créent un équilibre. Cet équilibre donne à la forte résistance en acier et à une bonne formabilité. C'est comme combiner les meilleures parties de deux matériaux différents.
Chrome : forme une couche d'oxyde passive. Protège l'acier de la corrosion. Représente 18 à 28% de l'alliage.
Nickel : stabilise la phase d'austénite. Améliore la ténacité. Le contenu varie de 4 à 8%.
Molybdène : stimule la résistance aux piqûres et à la corrosion des crevasses. Généralement 2 à 7% dans l'alliage.
Azote : augmente la résistance et la résistance aux piqûres. Présent en montants de 0,1 à 0,3%.
Il existe différents types d'acier duplex:
Duplex standard : a une teneur en chrome de 18 à 22%. Offre une bonne résistance à la résistance et à la corrosion. Utilisé dans les applications industrielles générales.
Super duplex : contient 24 à 26% de chrome. Contenu plus élevé en molybdène et en azote. Idéal pour des environnements durs comme le pétrole et le gaz offshore.
Hyper duplex : le type le plus avancé. A plus de 26% de chrome. Utilisé dans des conditions extrêmement corrosives.
L'acier duplex est fort. Sa résistance à la traction peut atteindre 620-1000 MPa. La limite d'élasticité varie de 450 à 750 MPa. Ces valeurs sont beaucoup plus élevées que de nombreux autres aciers inoxydables. Cette haute résistance signifie qu'elle peut gérer des charges lourdes. Il ne se brisera pas ou ne se déformera pas facilement sous le stress.
Par rapport aux aciers inoxydables austénitiques, l'acier duplex est plus fort. Les aciers austénitiques ont une bonne formabilité mais une force inférieure. Les aciers inoxydables ferritiques sont également forts, mais manquent de ductilité de l'acier duplex. Il y a une table de comparaison simple:
| Type d'acier | Résistance à la traction (MPA) | Force d'élasticité (MPA) |
| Austénitique | 515-795 | 205-310 |
| Ferritique | 415-620 | 205-415 |
| Duplex | 620-1000 | 450-750 |
Dans la construction de ponts, l'acier duplex est utilisé pour les supports principaux. Sa résistance élevée garantit que le pont peut transporter un trafic intense. Pour les récipients sous pression, il est parfait. Ces navires stockent et transportent des fluides sous haute pression. La résistance de Duplex Steel les maintient en sécurité et sans fuite.
Le bon équilibre entre ferrite et austénite est crucial. S'il y a trop de ferrite, l'acier devient fragile. Trop d'austénite réduit la force. Un équilibre 50-50 donne les meilleurs résultats.
Des éléments comme le molybdène et l'azote renforcent l'acier. Le molybdène forme des composés durs. L'azote comble les lacunes dans la structure cristalline, ce qui le rend plus dense et plus fort.
L'acier duplex résiste bien à la corrosion. Il est conçu pour résister à des environnements durs. Qu'il s'agisse d'eau salée, d'acides ou d'alcalis, il tient la place.
Corrosion de piqûres : de minuscules trous se forment à la surface. Le molybdène et l'azote en acier duplex l'empêchent.
Corrosion des crevasses : se produit dans des espaces étroits. La structure à double phase de l'acier l'arrête.
Corrosion de contrainte Catching : les fissures se forment sous contrainte et corrosion. La résistance élevée de Duplex Steel réduit ce risque.
Dans l'eau de mer, l'acier duplex est un choix supérieur. Sa résistance aux ions chlorure (trouvée dans l'eau salée) est excellente. Pour les environnements acides, comme les plantes chimiques, il fonctionne bien. Le molybdène l'aide à résister aux acides. Dans des conditions alcalines, la couche d'oxyde passive protège l'acier.
Chrome : forme une fine couche d'oxyde. Cette couche agit comme un bouclier contre la corrosion.
Molybdène : améliore la résistance aux piqûres et à la corrosion des crevasses. Cela rend la couche d'oxyde plus stable.
Azote : améliore la capacité de l'acier à résister à la corrosion induite par le chlorure. Il renforce également l'acier.
Pren est une mesure de la résistance aux piqûres d'une acier. La formule est: (pren = text {cr} + 3.3 Times Text {mo} + 16 Times Text {n} ) Les valeurs PREN plus élevées signifient une meilleure résistance aux piqûres de piqûres. L'acier duplex a généralement un Pren de 28-43, selon le type.
Dans les plates-formes pétrolières offshore, les tuyaux en acier duplex durent des décennies. Malgré une exposition constante à l'eau de mer et à la haute pression, ils ne se corrodent pas facilement. Les plantes chimiques utilisent des réservoirs en acier duplex. Ces réservoirs stockent des acides et des alcalis puissants sans développer des fuites ou des trous.
De nombreuses industries utilisent l'acier duplex :
Oil et gaz offshore : pour les pipelines et plates-formes sous-marines.
Traitement chimique : dans les réacteurs, les échangeurs de chaleur et les réservoirs de stockage.
Pulp et papier : pour l'équipement qui entre en contact avec des produits chimiques corrosifs.
Les tuyaux en acier duplex sont utilisés pour le transport de liquides. Dans l'industrie du pétrole et du gaz, ils transportent du pétrole, du gaz et de l'eau. Leur force et leur résistance à la corrosion les rendent fiables.
Ceux-ci transfèrent la chaleur entre les fluides. La résistance de Duplex Steel à la corrosion et à la température élevée le rend idéal pour les échangeurs de chaleur.
Pour les caméras sous-marines, les capteurs et les connecteurs, l'acier duplex est le matériau incontournable. Il peut résister à la pression et aux effets corrosifs de l'eau de mer.
Les aciers austénitiques peuvent être moins chers. Mais ils ont besoin de plus d'entretien. Les aciers ferritiques sont également abordables, mais manquent de résistance. L'acier de Duplex coûte plus initialement. Mais sa longue durée de vie et son faible entretien le rendent rentable à long terme.
Puisqu'il dure plus longtemps, il y a moins besoin de remplacement. Cela permet d'économiser de l'argent sur les matériaux et les coûts de main-d'œuvre.
L'acier duplex permet des conceptions à parois minces. Il peut être rendu plus mince que les autres aciers tout en étant fort. Cela réduit le poids.
Dans les bâtiments et les ponts, moins de poids signifie moins de matériel nécessaire. Il réduit également la charge sur les fondations.
En raison de sa résistance, moins d'acier duplex est nécessaire. Cela conserve les ressources.
Moins d'entretien signifie moins de produits chimiques et d'énergie utilisés. C'est mieux pour l'environnement.
Pendant le soudage, la chaleur peut changer la structure de l'acier. Il est important de maintenir l'équilibre 50-50 de la ferrite et de l'austénite.
Trop de chaleur peut provoquer la formation de plus de ferrite. Cela rend l'acier cassant. Des techniques spéciales sont nécessaires pour empêcher cela.
Le préchauffage réduit le risque de fissuration. Le traitement thermique après le soudage restaure les propriétés de l'acier.
Soudage du gaz inerte en tungstène (TIG) : donne des soudures propres et précises.
Soudage du gaz inerte métallique (MIG) : plus rapide et adapté aux sections plus épaisses.
Dans une grande usine chimique, les réservoirs en acier duplex ont été soudés à l'aide de TIG. Les réservoirs sont en service depuis 10 ans sans aucun problème.
Le contrôle de la qualité garantit que l'acier répond aux normes. Il empêche les échecs utilisés.
Test de traction : mesure la résistance de l'acier.
Test d'impact : vérifie comment il résiste bien aux impacts soudains.
ASTM G48 teste la résistance à la corrosion. Les échantillons sont exposés à une solution corrosive.
Cela vérifie l'équilibre de la ferrite et de l'austénite. Les microscopes sont utilisés pour visualiser la structure de l'acier.
Utilise des ondes sonores pour trouver des défauts internes.
Ces tests n'endommagent pas l'acier. Ils comprennent des tests de particules magnétiques et des tests de pénétrant liquide.
Les scientifiques travaillent sur de nouveaux alliages en acier duplex. Ceux-ci auront encore une meilleure force et une résistance à la corrosion.
De nouvelles façons de fabriquer de l'acier duplex sont en cours de développement. Ceux-ci rendront la production plus rapide et moins chère.
Dans les éoliennes et les centrales solaires, l'acier duplex est en demande. Sa force et sa durabilité le rendent adaptée à ces applications.
Pour les navires et les sous-marins, Duplex Steel offre des avantages. Il peut résister à des environnements marins sévères.
L'acier duplex est recyclable. Le recyclage réduit les déchets et conserve les ressources. Alors que davantage l'accent est mis sur la durabilité, le recyclage deviendra encore plus important.
L'acier duplex se distingue par sa résistance et sa résistance à la corrosion. Avec une traction élevée et une limite d'élasticité, il surpasse de nombreux aciers. Sa structure à double phase et ses éléments d'alliage le rendent résistant à diverses corrosions.
Il est polyvalent et fiable, utilisé dans de nombreuses industries. Des plates-formes offshore aux plantes chimiques, il fait le travail.
Pour l'ingénierie moderne, son avenir semble brillant. De nouveaux alliages et une demande croissante dans les domaines émergents montrent son potentiel. Considérez l'acier duplex pour votre prochain projet.
