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適切な資料を選択することは、特に厳しい動作環境と要求の厳しい機械的条件を伴う場合、どのエンジニアリングプロジェクトでも重要な決定です。 二重鋼 強度、腐食抵抗、汎用性の並外れた組み合わせにより、石油とガスから海洋工学に至るまで、産業でますます人気があります。ただし、すべてのデュプレックススチールが同じではありません。特定のプロジェクトのニーズに合わせて適切なグレードを選択することは、安全性、寿命、および費用対効果を確保するために不可欠です。
デュプレックスステンレス鋼は、ほぼ等しい部分のオーステナイトとフェライトで構成される微細構造によって特徴付けられます。このユニークな組み合わせは、優れた機械的特性と腐食に対する抵抗を提供するため、デュプレックススチールは挑戦的なアプリケーションに最適です。
二重鋼グレードの選択は、主にその化学組成に依存し、耐食性と機械的強度に直接影響します。最も広く使用されている二重グレードは次のとおりです。
多くの場合、元の二重ステンレス鋼グレードと見なされるS31803は、バランスの取れた機械的特性と耐食性を提供します。約22％のクロム、5〜6％のニッケル、3％モリブデン、および少量の窒素が含まれています。中程度の腐食抵抗と良好な強度が必要な汎用アプリケーションに広く使用されています。
S31803のわずかに改善されたバージョンであるS32205には、より制御された化学とより緊密な組成耐性があります。これにより、重要なアプリケーションに対してより信頼性が高くなります。プレン（ピッティング抵抗相当数）は通常32程度で、特に塩化物が豊富な環境での局所腐食に対する良好な耐性を示しています。これは、今日入手可能な最も汎用性の高い二重グレードの1つです。
スーパーデュプレックスステンレス鋼として知られるS32750には、窒素含有量の増加（約0.3％）とともに、より高いクロム（約25％）、ニッケル（7％）、およびモリブデン（4％）が含まれています。通常、値は40を超えており、孔食と隙間の腐食に対する優れた耐性を提供します。このグレードは、海底油とガスの用途や、腐食性の高い媒体を含む化学処理など、最も積極的な環境向けに設計されています。
別のスーパーデュプレックスバリアントであるS32760は、S32750と同様の構成と特性を共有していますが、より厳格な品質制御と、時にはわずかに多様な合金要素を共有しています。腐食抵抗と機械的強度を最大化する必要がある極端な環境に最適化されています。
これらのグレードのクロム、モリブデン、ニッケル、および窒素含有量の変動は、耐食性と強度の違いに直接変換されます。腐食に対する抵抗を予測する計算されたインデックスであるPren値は、二重鋼を選択するときに重要なメトリックです。より高いプレン数は、特に塩化物を含んだ環境での局所腐食に対するより良い保護を意味します。
学年 |
クロム（％） |
ニッケル（％） |
モリブデン（％） |
窒素（％） |
おおよそのpren |
S31803 |
22 |
5-6 |
3 |
0.14 |
28-30 |
S32205 |
22-23 |
5-6 |
3 |
0.14 |
31-34 |
S32750 |
24-26 |
6.5-7.5 |
3-5 |
0.24-0.32 |
40-45 |
S32760 |
24-26 |
6.5-7.5 |
3-5 |
0.24-0.32 |
40-45 |
適切な二重スチールグレードを選択するには、プロジェクトの環境と技術的要求に関連するいくつかの重要な要因を慎重に検討する必要があります。
塩化物イオンは、ステンレス鋼の孔食と隙間腐食の主要な犯人です。動作環境の塩化物濃度は、必要なグレードの二重鋼に強く影響します。
低塩化物から中程度の塩化物レベル： S31803やS32205のようなグレードは、通常、適切な耐性を提供します。これらは、あまり積極的ではない海洋および産業用アプリケーションで一般的です。
塩化物の高レベル： 海水または濃縮塩水にさらされると、スーパーデュプレックスグレードS32750またはS32760は、より高いプレン値と優れた抵抗のためにより適しています。
材料が高い圧力と高温に耐えなければならない場合、降伏強度や靭性などの二重鋼の機械的特性は重要です。
高圧システム： 二重鋼の高降伏強度（オーステナイトステンレス鋼の約2倍）により、安全性を損なうことなく薄い壁を使用し、体重とコストを削減できます。非常に高い圧力の場合、スーパーデュプレックスグレードが望ましいです。
温度制限： ほとんどの二重鋼は、最大約300°C（572°F）までの継続的なサービスに適しています。これを超えて、機械的特性が低下する可能性があり、代替材料または特別なグレードが必要になる場合があります。
降伏強度、引張強度、衝撃靭性、疲労抵抗など、アプリケーションの機械的要件は、グレード選択において重要な役割を果たします。
強度： デュプレックススチールは優れた強度を提供しますが、スーパーデュプレックスグレードは最高レベルを示し、深刻な負荷条件の構造および圧力容器用途に最適です。
靭性と疲労抵抗： 周期的ストレスを含む用途については、必要な動作温度で良好なタフネスをテストしたグレードを検討してください。
デュプレックススチールの溶接には、独自の二重微細構造を維持し、顆粒間腐食や感作などの欠陥を防ぐために厳格な制御が必要です。
標準の二重グレード（S31803、S32205）： これらは一般に従来の方法で優れた溶接性を備えていますが、適切な手順に従う必要があります。
スーパーデュプレックスグレード： 最適な腐食抵抗を回復するために、より正確な溶接技術と時には溶接後の熱処理が必要です。製造業者は、障害を避けるためにこれらの要件に精通している必要があります。
製造： プロジェクトに複雑な形成または機械加工が含まれるかどうかを検討してください。一部のグレードは、他のグレードよりも製造に適しています。
各業界とアプリケーションには、二重鋼グレードの最適な選択に影響を与える特定の要件があります。
石油およびガス部門は、塩化物の含有量と酸っぱいガス（H₂）で非常に腐食性の高い環境に頻繁に遭遇します。
推奨グレード： S32750やS32760などのスーパーデュプレックスステンレス鋼は、海底機器、パイプライン、および圧力容器で広く使用されています。孔食、隙間の腐食、ストレス腐食亀裂に対するそれらの優れた耐性は、過酷な条件下で長いサービス寿命を確保します。
コンプライアンス： これらのグレードは、多くの場合、石油およびガスアプリケーションに不可欠な、酸っぱいサービスのための厳しいNACE MR0175/ISO 15156標準を満たしています。
海洋構造と淡水化植物には、海水腐食に耐性のある材料が必要です。
推奨グレード： S32205デュプレックススチールは、コストと腐食抵抗のバランスを取ります。中程度の塩化物環境にさらされた海水ポンプ、熱交換器、および配管システムに最適です。
利点： 良好な腐食抵抗と優れた機械的強度の組み合わせにより、メンテナンスが減少し、機器の寿命が長くなります。
圧力容器と熱交換器は、さまざまな圧力と温度の下で動作し、しばしば攻撃的な化学物質にさらされます。
推奨されるグレード： S31803とS32205の両方のデュプレックススチールは、これらのアプリケーションに一般的に使用され、中程度の環境に適切な腐食抵抗と強度を提供します。
利点： 二重鋼の強度が高いほど、壁の厚さの減少が可能になり、安全性を犠牲にすることなく製造コストが削減されます。
化学プラントは、材料を広範囲の積極的な化学物質とさまざまなプロセス条件にさらします。
グレード選択： 特定の化学物質と曝露条件に依存します。軽度から中程度の化学物質への曝露の場合、S31803またはS32205で十分です。非常に攻撃的または混合化学環境には、超二重グレード（S32750/S32760）が必要になる場合があります。
考慮事項： 材料の専門家と相談し、化学的互換性チャートをレビューすることは、腐食の故障を避けるために不可欠です。
の適切なグレードを選択します デュプレックススチールは、 プロジェクトの安全性、耐久性、長期効率を確保するために不可欠です。 S31803やS32205などの汎用グレードからS32750やS32760などの高性能スーパーデュプレックスオプションまで、それぞれアプリケーションの環境および機械的要求に基づいて独自の利点を提供します。専門家のガイダンスと高品質の二重鋼材料へのアクセスについては、Zhijiang Xintongda Special Steel Manufacturing Co.、Ltd。に豊富な経験と品質への強いコミットメントを提供することをお勧めします。詳細または相談をリクエストするには、直接連絡してください。
