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いくつかの鋼が厳しい仕事を処理できないことをご存知ですか？二重鋼が際立っています。
それは正当な理由で産業で根拠を得ています。強度と腐食抵抗？両方があります。
この投稿では、デュプレックススチールを特別なものにするものを学びます。その強さと抵抗がそんなに重要な理由を発見してください。
二重鋼 は特別なタイプのステンレス鋼です。主に鉄で作られています。しかし、何がそれをユニークにしているのでしょうか？その構造には、オーステナイトとフェライトの2つのフェーズがあります。これらの2つのフェーズには、特別な特性が与えられます。いくつかの合金要素が含まれています。クロムは最も重要なものの1つです。鋼の表面に保護層を形成するのに役立ちます。ニッケルはオーステナイト相を安定させます。モリブデンと窒素は、その強度と腐食抵抗を改善します。
二相微細構造が重要です。オーステナイトは、顔を中心の立方クリスタル構造です。それは延性があり、タフです。フェライトには、体中心の立方体構造があります。それは強く、優れた耐食性を提供します。これら2つのフェーズが二重鋼に混ざると、バランスを作ります。このバランスは、鋼の高強度と優れた形成性を与えます。 2つの異なる素材の最良の部分を組み合わせるようなものです。
クロム：受動的な酸化物層を形成します。鋼を腐食から保護します。合金の18〜28％を占めます。
ニッケル：オーステナイト相を安定させます。タフネスを改善します。コンテンツの範囲は4〜8％です。
モリブデン：孔食と隙間の腐食に対する耐性を高めます。通常、合金で2〜7％。
窒素：強度と孔食抵抗を増加させます。 0.1-0.3％の量で存在します。
さまざまな種類の二重鋼があります：
標準デュプレックス：18〜22％のクロム含有量があります。優れた強度と耐食性を提供します。一般的な産業用アプリケーションで使用されます。
スーパーデュプレックス：24-26％クロムが含まれています。より高いモリブデンと窒素含有量も。オフショアオイルやガスなどの過酷な環境に最適です。
ハイパーデュプレックス：最先端のタイプ。 26％以上のクロムがあります。極端に腐食性のある状態で使用されます。
二重鋼は強いです。その引張強度は620〜1000 MPaに達する可能性があります。降伏強度の範囲は450〜750 MPaです。これらの値は、他の多くのステンレス鋼よりもはるかに高くなっています。この高強度は、重い負荷を処理できることを意味します。ストレスの下で簡単に壊れたり変形したりすることはありません。
オーステナイトのステンレス鋼と比較して、二重鋼が強くなっています。オーステナイト鋼は、優れた形成性ですが、強度が低くなります。フェライトのステンレス鋼も強いですが、二重鋼の延性がありません。
| スチールタイプ | 引張強度（MPA） | 降伏強度（MPA） |
| オーステナイト | 515-795 | 205-310 |
| フェライト | 415-620 | 205-415 |
| 二重 | 620-1000 | 450-750 |
ブリッジ構造では、デュプレックススチールがメインサポートに使用されます。その高強度により、橋が渋滞を伴うことが保証されます。圧力容器の場合、それは完璧です。これらの容器は、高圧下で液体を保存して輸送します。デュプレックススチールの強度は、それらを安全で漏れなく保ちます。
フェライトとオーステナイトの適切なバランスが重要です。フェライトが多すぎると、鋼は脆くなります。オーステナイトが多すぎると強度が低下します。 50〜50のバランスが最良の結果をもたらします。
モリブデンや窒素などの要素が鋼を強化します。モリブデンは硬質化合物を形成します。窒素は結晶構造の隙間を埋め、より密度が高いと強くなります。
二重鋼は腐食によく抵抗します。厳しい環境に耐えるように設計されています。塩水、酸、アルカリのいずれであっても、耐えます。
孔食：表面に小さな穴が形成されます。二重鋼のモリブデンと窒素はこれを防ぎます。
隙間腐食：狭いスペースで発生します。スチールの二重位相構造は停止します。
応力腐食亀裂：ストレスと腐食の下で亀裂が形成されます。デュプレックススチールの高強度はこのリスクを軽減します。
海水では、二重鋼が最大の選択肢です。塩化物イオン（塩水で見つかった）に対する耐性は優れています。化学植物のような酸性環境の場合、それはうまく機能します。モリブデンは酸に抵抗するのに役立ちます。アルカリ条件では、受動的な酸化物層が鋼を保護します。
クロム：薄い酸化物層を形成します。この層は、腐食に対するシールドとして機能します。
モリブデン：孔食と隙間腐食に対する耐性を改善します。酸化物層をより安定させます。
窒素：塩化物誘発性腐食に抵抗する鋼の能力を高めます。また、鋼を強化します。
Prenは、鋼の孔食抵抗の尺度です。式は次のとおりです。デュプレックススチールは通常、タイプに応じて28-43のプレンを持っています。
オフショアオイルリグでは、二重鋼管が何十年も続きます。海水への絶え間ない暴露と高圧にもかかわらず、それらは簡単に腐食しません。化学植物は二重鋼タンクを使用します。これらのタンクは、漏れや穴を発達させることなく、強酸とアルカリを保持します。
オフショアオイルとガス：海底パイプラインとプラットフォーム用。
化学処理：原子炉、熱交換器、および貯蔵タンク。
パルプと紙：腐食性化学物質と接触する機器用。
二重鋼パイプは、液体の輸送に使用されます。石油およびガス産業では、石油、ガス、水を運びます。それらの強度と腐食抵抗により、信頼性が高くなります。
これらは流体間の熱を伝達します。腐食と高温に対する二重鋼の抵抗により、熱交換器に最適です。
水中カメラ、センサー、コネクタの場合、二重鋼は頼りになる材料です。海水の圧力と腐食性の影響に耐えることができます。
オーステナイトスチールは、より安価になる可能性があります。しかし、彼らはより多くのメンテナンスが必要です。フェライト鋼も手頃な価格ですが、強度が不足しています。しかし、その長い寿命と低メンテナンスにより、長期的には費用対効果が高くなります。
長持ちするので、交換の必要性は少なくなります。これにより、材料と人件費が節約されます。
デュプレックススチールは、薄壁のデザインを可能にします。強い間、他の鋼よりも薄くすることができます。これにより、体重が減ります。
建物や橋では、体重が少ないと材料が少ないことが少なくなります。また、基礎の負荷を減らします。
その強さのために、デュプレックス鋼が少なくなります。これはリソースを節約します。
メンテナンスが少ないということは、使用される化学物質とエネルギーが少ないことを意味します。環境にとっては良いことです。
溶接中、熱は鋼の構造を変える可能性があります。フェライトとオーステナイトの50〜50のバランスを維持することが重要です。
熱が多すぎると、より多くのフェライトが形成される可能性があります。これにより、鋼が脆くなります。これを防ぐために特別な技術が必要です。
予熱すると、ひび割れのリスクが減ります。溶けた熱処理は、鋼の特性を回復します。
タングステン不活性ガス（TIG）溶接：清潔で正確な溶接を与えます。
金属不活性ガス（MIG）溶接：より速く、より厚いセクションに適しています。
大きな化学プラントでは、二重鋼タンクをTIGを使用して溶接しました。タンクは問題なく10年間稼働しています。
品質管理により、鋼が基準を満たすことが保証されます。使用の障害を防ぎます。
引張試験：鋼の強度を測定します。
インパクトテスト：突然の影響にどれだけ抵抗するかをチェックします。
ASTM G48テスト腐食抵抗をピットします。サンプルは腐食性溶液にさらされます。
これにより、フェライトとオーステナイトのバランスがチェックされます。顕微鏡は、鋼の構造を表示するために使用されます。
音波を使用して内部の欠陥を見つけます。
これらのテストは鋼を損傷しません。それらには、磁気粒子試験と液体浸透性試験が含まれます。
科学者は新しい二重鋼合金に取り組んでいます。これらには、強度と耐食性がさらに優れています。
デュプレックススチールを作成する新しい方法が開発されています。これらは、生産をより速く、より安価にします。
風力タービンと太陽光発電所では、二重鋼が需要があります。その強度と耐久性により、これらのアプリケーションに適しています。
船と潜水艦には、二重鋼が利点を提供します。厳しい海洋環境に耐えることができます。
二重鋼はリサイクル可能です。リサイクルは廃棄物を減らし、資源を節約します。より多くの焦点が持続可能性に焦点を当てるにつれて、リサイクルはさらに重要になります。
二重鋼は、その強度と腐食抵抗で際立っています。張力が高く、降伏強度が高いため、多くのスチールよりも優れています。その二重の位相構造と合金要素は、さまざまな腐食に耐性があります。
多用途で信頼性が高く、多くの業界で使用されています。オフショアリグから化学プラントまで、それは仕事を成し遂げます。
現代のエンジニアリングでは、その将来は明るく見えます。新しい合金と新興分野での需要の高まりは、その可能性を示しています。次のプロジェクトのためにDuplex Steelを検討してください。
