듀플렉스 스테인리스 스틸 개요
슈퍼 듀플렉스 스테인리스강은 표준 듀플렉스 등급과 달리 내식성이 크게 향상되었습니다. 크롬(Cr)과 몰리브덴(Mo)과 같은 방식성 원소의 함량이 높은 고합금 소재입니다. 주요 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강 등급인 S32750은 최대 28.0%의 크롬, 3.5%의 몰리브덴, 8.0%의 니켈(Ni)로 구성되어 있습니다. 이러한 성분들은 산, 염화물, 가성소다 용액을 포함한 부식성 물질에 대한 탁월한 내성을 제공합니다.
일반적으로 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강은 듀플렉스 등급의 기존 장점을 기반으로 향상된 화학적 안정성을 제공합니다. 따라서 열교환기, 보일러, 압력 용기 장비와 같은 석유화학 분야의 핵심 부품 제작에 이상적인 등급입니다.
듀플렉스 스테인리스 강의 기계적 특성
성적 | ASTM A789 등급 S32520 열처리 | ASTM A790 등급 S31803 열처리 | ASTM A790 등급 S32304 열처리 | ASTM A815 등급 S32550 열처리 | ASTM A815 등급 S32205 열처리 |
탄성 계수 | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa |
연장 | 25% | 25% | 25% | 15% | 20% |
인장 강도 | 770MPa | 620MPa | 600MPa | 800MPa | 655MPa |
브리넬 경도 | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
항복 강도 | 550MPa | 450MPa | 400MPa | 550MPa | 450MPa |
열팽창계수 | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
비열 | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) |
열전도도 | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) |
듀플렉스 스테인리스 강의 분류
l 첫 번째 유형은 저합금강으로, 대표 등급은 UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N)입니다. 이 강은 몰리브덴을 함유하지 않으며, PREN 값은 24-25입니다. 응력 부식 저항성 측면에서 AISI304 또는 316을 대체하여 사용할 수 있습니다.
l 두 번째 유형은 중합금형에 속하며, 대표 브랜드는 UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.15N)이고, PREN 값은 32-33이며, 내식성은 AISI 316L과 6% Mo+N 오스테나이트계 스테인리스강 사이입니다.
l 세 번째 유형은 고합금형으로, 일반적으로 25% 크롬, 몰리브덴, 질소를 함유하며, 일부는 구리와 텅스텐을 함유합니다. 표준 등급 UNSS32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N)의 PREN 값은 38-39이며, 이 유형의 강은 22% 크롬 듀플렉스 스테인리스강보다 내식성이 우수합니다.
l 네 번째 유형은 몰리브덴과 질소 함량이 높은 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강입니다. 표준 등급은 UNS S32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N)이며, 일부 등급은 텅스텐과 구리를 포함합니다. PREN 값이 40 이상이므로 가혹한 중온 조건에도 적용 가능합니다. 우수한 내식성과 종합적인 기계적 특성을 갖추고 있어 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강과 유사합니다.
듀플렉스 스테인리스 스틸의 장점
위에서 언급했듯이, 듀플렉스는 일반적으로 미세 구조 내에서 발견되는 개별 강종보다 성능이 더 우수합니다. 더 나아가, 오스테나이트와 페라이트 원소에서 비롯되는 긍정적인 특성의 조합은 다양한 생산 상황에서 더 나은 전반적인 솔루션을 제공합니다.
l 내부식성 – 몰리브덴, 크롬, 질소는 듀플렉스 합금의 내식성에 막대한 영향을 미칩니다. 여러 듀플렉스 합금은 304 및 316을 포함한 널리 사용되는 오스테나이트계 합금의 내부식성을 능가하거나 능가할 수 있습니다. 특히 틈새 부식 및 공식 부식에 효과적입니다.
l 응력 부식 균열 – SSC는 여러 대기 요인, 특히 온도와 습도의 영향으로 발생합니다. 인장 응력은 문제를 더욱 가중시킵니다. 일반 오스테나이트계 스테인리스강은 응력 부식 균열에 매우 취약하지만, 듀플렉스 스테인리스강은 그렇지 않습니다.
l 인성 – 듀플렉스는 페라이트 강보다 인성이 더 높습니다. 낮은 온도에서도 마찬가지입니다. 하지만 이 측면에서 듀플렉스는 오스테나이트 등급의 성능과 실제로 일치하지 않습니다.
l 강도 – 듀플렉스 합금은 오스테나이트 및 페라이트 구조보다 최대 2배 더 강할 수 있습니다. 강도가 높으면 금속의 두께가 얇아져도 강도가 유지되며, 이는 특히 중량 감소에 중요합니다.
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