Tin tức

Mặt bích thép duplex và mặt bích thép không gỉ (như 304, 316 và các loại mặt bích thép không gỉ austenitic khác) chủ yếu khác nhau về thành phần vật liệu, tổ chức, đặc tính hiệu suất và các tình huống ứng dụng. Sau đây là so sánh cụ thể:
I. Thành phần vật liệu và cấu trúc tổ chức
Đặc điểm Mặt bích thép duplex Mặt bích thép không gỉ (austenitic, ví dụ)
Thành phần chính - Tổ chức duplex ferrite + austenitic (khoảng 50% mỗi loại)
- Chứa crom (Cr: 22% ~ 25%), molypden (Mo: 3% ~ 5%), nitơ (N: 0.15% ~ 0.3%)
- Niken (Ni: 4%~8%, thấp hơn thép không gỉ austenitic) - Tổ chức đơn austenitic
- Chứa crom (Cr: 18%~20%), niken (Ni: 8%~12%)
- Molypden (Mo: 0% ~ 3%, một số loại như 316L chứa molypden)
Cấu trúc tổ chức Tổ chức duplex (ferrite + austenite) cùng tồn tại, vừa có ưu điểm của tổ chức đơn austenitic, độ dẻo dai, nhưng độ bền thấp hơn
II. So sánh tính chất cơ học
Đặc điểm Mặt bích thép duplex Mặt bích thép không gỉ
Độ bền và độ cứng - Giới hạn chảy của thép không gỉ austenitic cao gấp khoảng hai lần giới hạn chảy (ví dụ, giới hạn chảy của thép Duplex 2205 là ≥450MPa, và 316L chỉ là ≥205MPa). Cứng hơn và chống mài mòn tốt hơn - Cứng hơn và chống mài mòn tốt hơn - Giới hạn chảy của duplex 2205 ≥ 450 MPa so với 316L ≥ 205 MPa)
- Độ cứng cao hơn và khả năng chống mài mòn tốt hơn - Độ bền thấp hơn nhưng độ dẻo và độ dai tốt hơn, dễ gia công và tạo hình
Độ dẻo dai và độ giòn - Độ dẻo dai tốt hơn thép không gỉ ferritic nguyên chất nhưng thấp hơn thép không gỉ austenitic
- Ít có nguy cơ giòn ở nhiệt độ thấp (tốt hơn thép không gỉ ferritic) - Độ dẻo dai tuyệt vời, không dễ bị giòn ở nhiệt độ thấp
Tính chất gia công - Gia công nguội khó hơn (dễ bị cứng), cần kiểm soát quá trình gia công
- Hàn cần chú ý đến lượng nhiệt đầu vào để tránh suy giảm tổ chức - Hiệu suất gia công tuyệt vời, khả năng hàn tốt, thích hợp cho sản xuất kết cấu phức tạp
III. Sự khác biệt về khả năng chống ăn mòn
Đặc điểm Mặt bích thép duplex Mặt bích thép không gỉ
Khả năng chống ăn mòn rỗ và ăn mòn kẽ hở - Chứa nhiều crom, molypden, nitơ, chỉ số chống ăn mòn rỗ cao (PREN) (ví dụ, duplex 2205 PREN ≈ 32, cao hơn PREN ≈ 25 của 316L)
- Thích hợp cho môi trường ăn mòn chứa ion clorua (Cl-) - Thép không gỉ austenitic (ví dụ 316L) có khả năng chống ăn mòn tốt hơn, nhưng dễ bị ăn mòn rỗ và ăn mòn ứng suất trong môi trường Cl- cao
Ăn mòn ứng suất (SCC) - Duplex có khả năng chống SCC tốt hơn đáng kể so với thép không gỉ austenitic do giảm sự tập trung ứng suất (đặc biệt trong môi trường Cl-) - Thép không gỉ austenitic dễ bị SCC trong môi trường ứng suất cao + Cl- (ví dụ 304/316L trong môi trường nước biển cần cẩn thận)
Ăn mòn đồng đều Khả năng chống ăn mòn axit và kiềm tương đương với thép không gỉ austenitic, nhưng thích hợp hơn cho môi trường hỗn hợp oxy hóa - khử Khả năng chống ăn mòn đồng đều mạnh, thích hợp cho môi trường trung tính hoặc ăn mòn yếu
IV. So sánh tình huống ứng dụng
Tình huống Mặt bích thép duplex Mặt bích thép không gỉ
Kỹ thuật hóa học và biển - Khử muối, Công nghiệp hóa chất muối, Khai thác dầu khí (môi trường chứa H₂S/Cl-)
- Môi trường ăn mòn cao và ứng suất cao (chẳng hạn như bình chịu áp lực, kết nối đường ống)
- Vận chuyển chất lỏng ăn mòn nói chung (ví dụ: nước, axit yếu)
- Thực phẩm dược phẩm, thùng chứa hóa chất (môi trường không có Cl- cao)
Ngành năng lượng - Hệ thống tuần hoàn nước trong nhà máy điện hạt nhân, tuabin gió ngoài khơi - Đường ống thông thường trong nhà máy nhiệt điện, bộ trao đổi nhiệt
Chi phí & Kinh tế - Chi phí cao hơn so với thép không gỉ thông thường (ví dụ 316L) nhưng thấp hơn so với thép không gỉ siêu austenitic
- Khả năng chống ăn mòn lâu dài tốt hơn và tổng chi phí thấp hơn - Chi phí thấp hơn (ví dụ 304), thích hợp cho các tình huống ăn mòn thấp
V. Các khác biệt chính khác
Từ tính
Duplex: từ tính yếu do pha ferrite.
Thép không gỉ austenitic: thường không từ tính (từ tính có thể xảy ra sau khi gia công).
Yêu cầu xử lý nhiệt
Thép duplex: cần xử lý dung dịch (làm nguội nhanh ở nhiệt độ cao) để giữ cho tổ chức duplex cân bằng và tránh kết tủa các pha giòn.
Thép không gỉ austenitic: xử lý nhiệt để loại bỏ ứng suất hoặc cải thiện khả năng gia công, quy trình tương đối đơn giản.
Tóm tắt: làm thế nào để chọn?
Ưu tiên chọn mặt bích thép duplex: cần đáp ứng các tình huống độ bền cao, khả năng chống ăn mòn cao (đặc biệt là chống ăn mòn Cl-), chống ăn mòn ứng suất, chẳng hạn như kỹ thuật biển, đường ống áp suất cao hóa chất.

Ưu tiên chọn mặt bích thép không gỉ: yêu cầu cao về hiệu suất gia công và độ dẻo dai, hoặc môi trường ăn mòn yếu (ví dụ, khí quyển, nước ngọt), chẳng hạn như trang trí kiến trúc và thiết bị thực phẩm.