เหล็กกล้าไร้สนิมแบบดูเพล็กซ์ (Duplex Stainless Steel) มีเฟสเฟอร์ไรต์ครึ่งหนึ่งและเฟสออสเทนไนต์ครึ่งหนึ่งในโครงสร้างแบบแข็งที่ดับสนิท โดยทั่วไปปริมาณเฟสขั้นต่ำอาจสูงถึง 30% ด้วยคุณสมบัติของโครงสร้างแบบสองเฟส DSS จึงมีข้อได้เปรียบเหนือสเตนเลสเฟอร์ริติกและสเตนเลสออสเทนไนต์ ผ่านการควบคุมองค์ประกอบทางเคมีและกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่ถูกต้อง
1. เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก ข้อดีของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีดังนี้:
(1) มีความแข็งแรงครากสูงกว่าสเตนเลสออสเทนนิติกทั่วไปถึงสองเท่า และมีความเหนียวพอเพียงสำหรับการขึ้นรูป ความหนาของผนังถังเก็บหรือภาชนะรับแรงดันที่ทำจากสเตนเลสดูเพล็กซ์ต่ำกว่าออสเทนไนต์ที่ใช้กันทั่วไป 30-50% ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการลดต้นทุน
(2) มีความต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นได้ดีเยี่ยม แม้แต่สเตนเลสดูเพล็กซ์ที่มีปริมาณโลหะผสมต่ำที่สุดก็ยังมีความต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นสูงกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ไอออน การกัดกร่อนจากความเค้นเป็นปัญหาสำคัญที่ยากต่อการแก้ไขสำหรับสเตนเลสออสเทนนิติกทั่วไป
(3) สเตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 ซึ่งเป็นสเตนเลสที่นิยมใช้มากที่สุดในวัสดุหลายชนิด มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก 316L ทั่วไป ในขณะที่สเตนเลสซูเปอร์ดูเพล็กซ์มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงมาก วัสดุบางชนิด เช่น กรดอะซิติก กรดฟอร์มิก ฯลฯ สามารถทดแทนสเตนเลสออสเทนนิติกอัลลอยด์สูง และแม้แต่โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนได้
(4) มีความต้านทานการกัดกร่อนเฉพาะจุดที่ดี เมื่อเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติกที่มีปริมาณโลหะผสมเท่ากัน พบว่ามีความต้านทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนจากความล้าได้ดีกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก
(5) ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่ำกว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของสเตนเลสออสเทนนิติกและใกล้เคียงกับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของเหล็กกล้าคาร์บอน เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อกับเหล็กกล้าคาร์บอน และมีความสำคัญทางวิศวกรรมที่สำคัญ เช่น การผลิตแผ่นหรือวัสดุบุผิวคอมโพสิต
(6) ไม่ว่าจะอยู่ภายใต้สภาวะโหลดแบบไดนามิกหรือแบบคงที่ สเตนเลสสตีลชนิดนี้มีความสามารถในการดูดซับพลังงานได้สูงกว่าสเตนเลสสตีลออสเทนนิติก โครงสร้างนี้สามารถรับมือกับอุบัติเหตุที่ไม่คาดคิด เช่น การชน การระเบิด เป็นต้น สเตนเลสสตีลดูเพล็กซ์มีข้อดีที่ชัดเจนและมีมูลค่าการใช้งานจริง
เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก ข้อเสียของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีดังนี้:
(1) การใช้งานที่หลากหลายและอเนกประสงค์นั้นไม่มีประสิทธิภาพเท่ากับสเตนเลสออสเทนนิติก ตัวอย่างเช่น ต้องควบคุมอุณหภูมิการใช้งานให้ต่ำกว่า 250 องศาเซลเซียส
(2) ความเหนียวพลาสติกของมันต่ำกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก และเทคโนโลยีการประมวลผลแบบเย็นและร้อน รวมถึงประสิทธิภาพการขึ้นรูปนั้นไม่ดีเท่าสเตนเลสออสเทนนิติก
(3) มีโซนเปราะที่อุณหภูมิปานกลาง และระบบกระบวนการการอบชุบด้วยความร้อนและการเชื่อมต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดเฟสที่เป็นอันตรายและความเสียหายต่อประสิทธิภาพ
2. เมื่อเปรียบเทียบกับสแตนเลสเฟอร์ริติก ข้อดีของสแตนเลสดูเพล็กซ์มีดังนี้:
(1) คุณสมบัติเชิงกลโดยรวมนั้นดีกว่าสเตนเลสเฟอร์ริติก โดยเฉพาะในด้านความเป็นพลาสติกและความเหนียว และไม่ไวต่อความเปราะเท่ากับสเตนเลสเฟอร์ริติก
(2) นอกเหนือจากความต้านทานการกัดกร่อนจากความเค้นแล้ว คุณสมบัติความต้านทานการกัดกร่อนในพื้นที่อื่นๆ ยังดีกว่าสแตนเลสเฟอร์ริติกอีกด้วย
(3) ประสิทธิภาพของกระบวนการทำงานแบบเย็นและประสิทธิภาพการขึ้นรูปแบบเย็นนั้นเหนือกว่าสแตนเลสเฟอร์ริติกมาก
(4) ประสิทธิภาพการเชื่อมยังดีกว่าสเตนเลสเฟอร์ริติกมาก โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องอุ่นชิ้นงานก่อนการเชื่อม และไม่จำเป็นต้องอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม
(5) ขอบเขตการใช้งานกว้างกว่าสแตนเลสเฟอร์ริติก
เมื่อเปรียบเทียบกับสแตนเลสเฟอร์ริติก ข้อเสียของสแตนเลสดูเพล็กซ์มีดังนี้:
องค์ประกอบของโลหะผสมมีปริมาณสูงและราคาค่อนข้างสูง โดยทั่วไปเฟอร์ไรต์ไม่มีส่วนผสมของนิกเกิล
สรุปได้ว่า DSS มีประสิทธิภาพและประสิทธิภาพกระบวนการที่ดีเยี่ยม DSS ได้รับความนิยมจากผู้ใช้งานด้วยคุณสมบัติที่เหนือกว่าทั้งในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนเชิงกลและการกัดกร่อน อีกทั้งยังเป็นวัสดุที่ทนทานต่อการกัดกร่อนได้อย่างดีเยี่ยม ช่วยประหยัดทั้งน้ำหนักและการลงทุน วัสดุวิศวกรรมการกัดเซาะ
เวลาโพสต์: 17 ม.ค. 2567