En 1968, la invención de la descarburación con oxígeno y argón (AOD), un proceso de refinación de acero inoxidable, hizo posible la creación de una nueva serie de aceros inoxidables. Uno de los avances del proceso AOD es la adición del elemento de aleación n. La tenacidad y la resistencia a la corrosión de la ZAC son similares a las del metal base, y la tasa de formación de fases intermetálicas nocivas se puede reducir añadiendo el elemento N al acero inoxidable dúplex.
Al igual que el acero inoxidable austenítico, el acero inoxidable dúplex es un tipo de acero cuyo comportamiento frente a la corrosión depende de su composición de aleación. El acero inoxidable dúplex ha experimentado un desarrollo continuo. El acero inoxidable dúplex moderno se puede clasificar en cuatro tipos:
1. Acero inoxidable dúplex de baja calidad 2304 sin Mo;
2. Acero inoxidable dúplex estándar 2205, que representa más del 80% del acero dúplex total;
3. El acero inoxidable dúplex al 25% Cr, típico de la aleación 255, se puede clasificar como acero inoxidable súper dúplex;
4. El acero inoxidable superdúplex, con un contenido de 25-26 % de Cr, tiene más Mo y N que la aleación 255. Grado de acero típico: 2507.
Los elementos de aleación del acero inoxidable dúplex son principalmente Cr, Mo, N y Ni. Sus funciones en el acero dúplex son las siguientes:
Cr
Al menos un 10,5 % de Cr en el acero puede formar una película de pasivación estable que lo protege de la corrosión atmosférica. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable aumenta con el aumento del contenido de Cr. El Cr es un elemento ferrítico que estabiliza la estructura del hierro con red BCC y mejora la resistencia a la oxidación del acero a altas temperaturas.
Mo
El efecto sinérgico del Mo y el Cr puede mejorar la resistencia a la corrosión por cloruros del acero inoxidable. El Mo es tres veces más resistente a la corrosión por picaduras y grietas que el Cr en un entorno de cloruros (véase la fórmula CPT). El Mo es un elemento formador de ferrita, que también puede promover la formación de fases intermetálicas. Por lo tanto, el contenido de Mo en el acero inoxidable austenítico es inferior al 7,5 % y en el acero dúplex, inferior al 4 %.
N
El elemento N puede aumentar la resistencia a la corrosión por picaduras y grietas del acero inoxidable austenítico y dúplex, y mejorar significativamente su resistencia. Es el elemento más eficaz para el reforzamiento por solución. Además de mejorar la resistencia del acero, el elemento N también puede aumentar la tenacidad del acero inoxidable austenítico y dúplex, retrasar la formación de la fase intermetálica, permitir que el acero inoxidable dúplex tenga tiempo suficiente para su procesamiento y fabricación, y compensar la inclinación de la fase σ, que se forma fácilmente debido a los altos niveles de Cr y Mo.
El N es un elemento austenítico fuerte que puede sustituir parcialmente al Ni en el acero inoxidable austenítico. Generalmente, se añaden N y Ni, que se encuentran cerca del límite de solubilidad, al acero inoxidable dúplex para ajustar el equilibrio de fases. Es necesario alcanzar un equilibrio entre los elementos ferríticos Cr y Ni y los elementos formadores de austenita Ni y N para obtener la estructura dúplex deseada.
Ni
El níquel es un elemento que estabiliza la estructura de la austenita. La adición de níquel a una aleación a base de hierro puede promover la transformación del acero inoxidable de ferrita (BCC) a austenita (FCC).
El Ni puede retrasar la formación de la fase intermetálica, pero su efecto es mucho menos efectivo que el del n.
A continuación se muestran dos tipos de acero inoxidable dúplex para ayudar a comprender su rendimiento.
Hora de publicación: 10 de mayo de 2022