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Você sabia que alguns aços não podem lidar com empregos difíceis? O aço duplex se destaca.
Está ganhando terreno nas indústrias por boas razões. Resistência à força e corrosão? Tem os dois.
Neste post, você aprenderá o que torna o Duplex Steel especial. Descubra por que sua força e resistência são importantes.
O aço duplex é um tipo especial de aço inoxidável. É feito principalmente de ferro. Mas o que o torna único? Possui duas fases em sua estrutura - austenita e ferrita. Essas duas fases oferecem propriedades especiais. Contém vários elementos de liga. O cromo é um dos mais importantes. Ajuda a formar uma camada protetora na superfície do aço. O níquel estabiliza a fase austenita. O molibdênio e o nitrogênio melhoram sua força e resistência à corrosão.
A microestrutura de fase dupla é fundamental. A austenita é uma estrutura cristalina cúbica centrada na face. É dúctil e resistente. A ferrita possui uma estrutura cúbica centrada no corpo. É forte e oferece boa resistência à corrosão. Quando essas duas fases se misturam no aço duplex, elas criam um equilíbrio. Esse equilíbrio dá ao aço alta resistência e boa formabilidade. É como combinar as melhores partes de dois materiais diferentes.
Cromo : forma uma camada de óxido passivo. Protege o aço da corrosão. Representa 18-28% da liga.
Níquel : estabiliza a fase austenita. Melhora a resistência. O conteúdo varia de 4-8%.
Molibdênio : aumenta a resistência à corrosão de pitding e fenda. Geralmente 2-7% na liga.
Nitrogênio : aumenta a força e a resistência de coroa. Presente em quantidades de 0,1-0,3%.
Existem diferentes tipos de aço duplex:
Duplex padrão : possui um teor de cromo de 18-22%. Oferece boa resistência à força e corrosão. Usado em aplicações industriais gerais.
Super duplex : contém 24-26% de cromo. Maior teor de molibdênio e nitrogênio também. Ideal para ambientes agressivos, como petróleo e gás offshore.
Hiper duplex : o tipo mais avançado. Tem mais de 26% de cromo. Usado em condições extremamente corrosivas.
O aço duplex é forte. Sua força de tração pode atingir 620-1000 MPa. A força de escoamento varia de 450-750 MPa. Esses valores são muito mais altos do que muitos outros aços inoxidáveis. Essa alta resistência significa que ele pode lidar com cargas pesadas. Não se quebra ou se deforma facilmente sob estresse.
Comparado aos aços inoxidáveis austeníticos, o aço duplex é mais forte. Aços austeníticos têm boa formabilidade, mas menor força. Aços inoxidáveis ferríticos também são fortes, mas não têm a ductilidade do aço duplex. Aqui está uma tabela de comparação simples:
| Tipo de aço | Força de tração (MPA) | Força de escoamento (MPA) |
| Austenítico | 515-795 | 205-310 |
| Ferrítico | 415-620 | 205-415 |
| Duplex | 620-1000 | 450-750 |
Na construção da ponte, o aço duplex é usado para os principais suportes. Sua alta resistência garante que a ponte possa transportar tráfego intenso. Para vasos de pressão, é perfeito. Esses navios armazenam e transportam fluidos sob alta pressão. A força da Duplex Steel os mantém seguros e sem vazamentos.
O equilíbrio certo de ferrita e austenita é crucial. Se houver muita ferrita, o aço se tornará quebradiço. Muita austenita reduz a força. Um saldo de 50-50 fornece os melhores resultados.
Elementos como molibdênio e nitrogênio fortalecem o aço. O molibdênio forma compostos duros. O nitrogênio preenche lacunas na estrutura cristalina, tornando -a mais densa e mais forte.
O aço duplex resiste bem à corrosão. Ele foi projetado para suportar ambientes agressivos. Seja água salgada, ácidos ou álcalis, ele se sustenta.
Corrosão de coroa : pequenos orifícios se formam na superfície. Molibdênio e nitrogênio no aço duplex impedem isso.
Corrosão de fendas : acontece em espaços estreitos. A estrutura de fase dupla do aço interrompe.
Rachadura de corrosão do estresse : as rachaduras se formam sob estresse e corrosão. A alta resistência da Duplex Steel reduz esse risco.
Na água do mar, o aço duplex é uma escolha superior. Sua resistência aos íons cloreto (encontrada na água salgada) é excelente. Para ambientes ácidos, como plantas químicas, ele tem um bom desempenho. O molibdênio ajuda a resistir aos ácidos. Em condições alcalinas, a camada de óxido passivo protege o aço.
Cromo : forma uma fina camada de óxido. Essa camada atua como um escudo contra a corrosão.
Molibdênio : melhora a resistência à corrosão de pitding e fenda. Torna a camada de óxido mais estável.
Nitrogênio : aumenta a capacidade do aço de resistir à corrosão induzida por cloreto. Também fortalece o aço.
Pren é uma medida da resistência de um aço. A fórmula é: (pren = text {Cr} + 3.3 times text {mo} + 16 times text {n} ) valores pré -ren significam melhor resistência de coragem. O aço duplex geralmente possui um pré-4 de 28-43, dependendo do tipo.
Nas plataformas de petróleo offshore, os tubos de aço duplex duram décadas. Apesar da exposição constante à água do mar e alta pressão, elas não corroem facilmente. As plantas químicas usam tanques de aço duplex. Esses tanques armazenam ácidos fortes e álcalis sem desenvolver vazamentos ou orifícios.
Muitas indústrias usam aço duplex :
Petróleo e gás offshore : para oleodutos e plataformas submarinas.
Processamento químico : em reatores, trocadores de calor e tanques de armazenamento.
Polpa e papel : Para equipamentos que entram em contato com produtos químicos corrosivos.
Tubos de aço duplex são usados para transportar fluidos. Na indústria de petróleo e gás, eles carregam petróleo, gás e água. Sua força e resistência à corrosão os tornam confiáveis.
Estes transferem calor entre fluidos. A resistência da Duplex Steel à corrosão e a alta temperatura o torna ideal para trocadores de calor.
Para câmeras subaquáticas, sensores e conectores, o aço duplex é o material preferido. Pode suportar a pressão e os efeitos corrosivos da água do mar.
Aços austeníticos podem ser mais baratos. Mas eles precisam de mais manutenção. Os aços ferríticos também são acessíveis, mas não têm força. O aço duplex custa mais inicialmente. Mas sua vida útil longa e baixa manutenção o tornam econômico a longo prazo.
Como dura mais tempo, há menos necessidade de substituição. Isso economiza dinheiro em materiais e custos de mão -de -obra.
O aço duplex permite desenhos de paredes finas. Pode ser mais fino que outros aços enquanto ainda é forte. Isso reduz o peso.
Em edifícios e pontes, menos peso significa menos material necessário. Também reduz a carga nas fundações.
Devido à sua força, é necessário um aço menos duplex. Isso conserva recursos.
Menos manutenção significa menos produtos químicos e energia usada. É melhor para o meio ambiente.
Durante a soldagem, o calor pode alterar a estrutura do aço. É importante manter o equilíbrio de 50-50 de ferrita e austenita.
Muito calor pode fazer com que mais ferrite se forme. Isso torna o aço quebradiço. São necessárias técnicas especiais para evitar isso.
O pré -aquecimento reduz o risco de quebrar. O tratamento térmico pós-solda restaura as propriedades do aço.
Soldagem a gás inerte de tungstênio (TIG) : fornece soldas limpas e precisas.
Soldagem de gás inerte de metal (MIG) : mais rápido e adequado para seções mais espessas.
Em uma grande planta química, os tanques de aço duplex foram soldados usando TIG. Os tanques estão em operação há 10 anos sem problemas.
O controle de qualidade garante que o aço atenda aos padrões. Impede falhas em uso.
Teste de tração : mede a força do aço.
Teste de impacto : verifica como ele resiste bem aos impactos repentinos.
Testes ASTM G48 com resistência à corrosão. As amostras são expostas a uma solução corrosiva.
Isso verifica o equilíbrio de ferrita e austenita. Os microscópios são usados para ver a estrutura do aço.
Usa ondas sonoras para encontrar falhas internas.
Esses testes não danificam o aço. Eles incluem teste de partículas magnéticas e teste de penetrante de líquido.
Os cientistas estão trabalhando em novas ligas de aço duplex. Estes terão uma resistência de força e corrosão ainda melhores.
Novas maneiras de fazer aço duplex estão sendo desenvolvidas. Isso tornará a produção mais rápida e barata.
Nas turbinas eólicas e usinas solares, o aço duplex está em demanda. Sua força e durabilidade o tornam adequado para essas aplicações.
Para navios e submarinos, o Duplex Steel oferece vantagens. Pode suportar ambientes marinhos severos.
O aço duplex é reciclável. A reciclagem reduz o desperdício e conserva recursos. À medida que mais foco é a sustentabilidade, a reciclagem se tornará ainda mais importante.
O aço duplex se destaca por sua resistência à força e corrosão. Com alta resistência à tração e escoamento, ele supera muitos aços. Sua estrutura de fase dupla e elementos de liga o tornam resistente a várias corrosões.
É versátil e confiável, usado em muitos setores. De plataformas offshore a plantas químicas, isso faz o trabalho.
Para a engenharia moderna, seu futuro parece brilhante. Novas ligas e a crescente demanda em campos emergentes mostram seu potencial. Considere o aço duplex para o seu próximo projeto.
