داپلکس 2304

داپلکس 2304 ،از نوع فولاد ضد زنگ داپلکس با ساختار متعادل فریتی و آستنیتی است. این فولاد از استحکام و چقرمگی بالا، مقاومت در برابر ترک ناشی از خوردگی تنشی (cct)، هدایت حرارتی بالا، انبساط حرارتی کم و همچنین ساخت آسان برخوردار است. استفاده از این فولاد، برای مدت طولانی در دمایی بیش از 1058˚c (570˚f) توصیه نمی‌شود. کاربرد داپلکس 2304 به دلیل خصوصیاتی که دارد گسترده است.

مشخصات داپلکس 2304

اطلاعات زیر، نمای کلی از داپلکس گرید  2304 را ارائه می‌دهد.

ساختار 2304

ریزساختار استیل 2304، در مقایسه با فولادهای ضد زنگ داپلکس حاوی مولیبدن، بسیار پایدار است. این فولاد پس از آنیل شدن، در ریزساختار خود، حاوی مقادیر تقریبا برابر فریت و آستنیت می‌باشد.

ترکیبات شیمیایی

ترکیبات شیمیایی داپلکس گرید 2304 به شریح زیر است.

آهن : 72.679 درصد، کربن: 0.02 درصد، کروم: 23 درصد، نیکل: 4 درصد، مولیبدن: 0.2 درصد، نیتروژن: 0.1 درصد و گوگرد: 0.001 درصد

خواص مکانیکی

خواص مکانیکی استیل 2304 در زیر نشان داده شده است.

استحکام کششی: ≥ 600 mpa

تنش تسلیم: ≥ 400 mpa

مدول الاستیسیته: 200 gpa

مدول برشی:  75.0 gpa

ضریب پواسون: 0.333

سختی rockwell : ≤ 20.0

سختی  brinell: 180 – 230

گرید معادل داپلکس 2304

فولادهای معادل فولاد ضد زنگ داپلکس گرید 2304 در زیر آورده شده است:

astm a240

astm a276

astm a480

astm a789

astm a790

din 1.4362

مقاومت دربرابر خوردگی

با توجه به مقدار بالای کروم (23%) در داپلکس 2304، مقاومت در برابر خوردگی این فولاد ، عملا با آلیاژ l316 برابر است. ریزساختار دوگانه و مقدار نیکل کم و کروم زیاد در فولاد ضد زنگ 2304، باعث می‌شود از مقاومت در برابر خوردگی تنشی بهتری، در مقایسه با گریدهای آستنیتی استاندارد l304 و l316 برخوردار باشد. این فولاد، از نظر مقاومت در برابر خوردگی حفره ای و شکاف، بهتر از فولاد ضد زنگ l316 عمل می‌کند. لازم به ذکر است که آلیاژهای 304l و 316l در برابر ترک ناشی از خوردگی تنشی در محلول‌های آبی حاوی کلرید، بهتر مقاومت می‌کنند. میزان خوردگی فولاد 2304 در اسید نیتریک (65٪)، بیشتر از آلیاژ l316 است. تنش تسلیم بالای این گرید فولاد داپلکس باعث می‌شود که این فولاد در کاربردهای سایش و یا خوردگی عملکرد خوبی داشته باشد.

فرآیندهای ساخت داپلکس 2304

از فرایندهای ساخت میتوان به ماشینکاری، شکل‌پذیری، جوشکاری، سردکاری و عملیات حرارتی اشاره کرد.

در ادامه هرکدام از این موارد را خواهید خواند.

ماشینکاری

ماشینکاری استیل گرید 2304، با سرعت کم انجام می‌شود؛ که انجام این عمل با یک روند ثابت، باعث می‌شود تمایل فولاد 2304 به کارسختی کاهش یابد.

شکل‌پذیری

این فولاد، به‌دلیل دارا بودن تراشه‌های بلند، از استیل ضد زنگ گرید 304 و 316 سخت‌تر است. برخلاف فولادهای ضد زنگ سری 300، فولاد داپلکس 2304، به‌دلیل تنش تسلیم بیشتر، به فشار بیشتری در هنگام شکل‌دهی احتیاج دارد. لازم است بدانید که ویژگی‌های چقرمگی و انعطاف پذیری کم فولاد 2304، باعث می‌شود شکل‌پذیری این فولاد دشوار شود.

جوشکاری داپلکس 2304

جوشکاری فولاد 2304، با استفاده از اکثر روش‌های سنتی مانند جوشکاری قوسی گاز تنگستن (gtaw) ، جوشکاری قوسی زیرپودری (saw) و جوشکاری قوسی با گاز محافظ (gmaw)  قابل انجام است. فلز پرکننده باید تعادلی از نوع فریت / آستنیت مانند گرید 2205 یا 2304 باشد.

سردکاری

فولاد های داپلکس، از قابلیت شکل‌پذیری خوبی برخوردار هستند.

به‌دلیل استحکام بالای این فولادها، برای سردکاری قدرت بیشتری نسبت به فولادهای ضد زنگ آستنیتی نیاز است.

فولاد 2304 را می‌توان به راحتی رول کرد، اما تحمل بار در آنها، حدود 60% بیشتر از فولاد کم کربن خواهد بود و همچنین از سرعت های کندتر استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که برای کشش‌های عمیق و سخت به آنیل میانی نیاز است.

گرم کاری

کارگرم فولاد 2304، پس از گرم کردن مواد در دمای 954-1093˚c (1750-2000˚f) انجام شده، و پس از آن به سرعت خنک می‌شود.

عملیات حرارتی

آنیل کردن این استیل، بعد از گرم کاری و سردکاری روی فولاد توصیه می‌شود.

برای آنیل کردن، فولاد در دمای 930-1050˚c (1710-f1920) گرم می‌شود و پس از آن به سرعت کوئنچ می‌شود.

کاربرد داپلکس 2304

فولاد ضد زنگ داپلکس گرید 2304، در صنایع مختلف از جمله کاغذ و خمیر کاغذ، بررسی ذغال سنگ، پتاس، خوردن و آشامیدن و فاضلاب استفاده می‌شود.

کاربرد داپلکس 2304 به طور خاص، در موارد زیر است:

پل‌ها، مخازن ذخیره سازی، آبگرمکن‌ها، مبدل‌های حرارتی، مخازن تحت فشار، لوله‌های آب آشامیدنی، دودکش‌ها، سیستم‌های دریایی، تجهیزات نمک زدایی، قطعات مورد نیاز برای طراحی سازه، پروانه موتور و محورها، فایروال‌ها و دیواره‌های انفجار در سکوهای دریایی، مخازن بار و سیستم لوله در مخازن شیمیایی، تجهیزات لوله کشی برای کاربردهای عمومی