داپلکس 2507

فولاد 2507 (uns s32750)، یک فولاد ضد زنگ سوپر داپلکس می‌باشد که حاوی 25٪ کروم ، 4٪ مولیبدن و 7٪ نیکل است و برای کاربردهایی که به استحکام و مقاومت در برابر خوردگی منحصر به‌فردی نیاز دارند، مانند فرآیندهای شیمیایی، پتروشیمی و تجهیزات دریایی طراحی شده است. فولاد 2507 ، در برابر ترک ناشی از خوردگی تنشی در محیط‌های کلریدی بسیار مقاوم است. همچنین این فولاد از هدایت حرارتی بالا و ضریب انبساط حرارتی کم نیز برخوردار می‌باشد. مقادیر بالای کروم، مولیبدن و نیتروژن در فولاد 2507، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی حفره‌ای، شکافی و خوردگی معمولی ایجاد می‌کنند. دراین فولاد، مقاومت به ضربه نیز زیاد می‌باشد. لازم به ذکر است که در دمای بالای 570˚f که نیاز به نور دارد؛ استفاده از آلیاژ 2507 به دلیل خطر کاهش چقرمگی، توصیه نمی‌شود. در ادامه با خواص و کاربرد فولاد داپلکس 2507 آشنا می‌شوید.

چگالی فولاد ضد زنگ سوپر داپلکس 2507 برابر با 7.8 گرم بر سانتی مترمکعب می‌باشد.

مقاومت دربرابر خوردگی استیل 2507

خوردگی عمومی یا معمولی

مقدار بالای کروم و مولیبدن در فولاد سوپر داپلکس 2507، باعث می‌شود که این فولاد، در برابر خوردگی یکنواخت توسط اسیدهای آلی، مانند فرمیک اسید و استیک اسید بسیار مقاوم باشد. همچنین فولاد 2507، از مقاومت بسیار خوبی در برابر اسیدهای معدنی، به‌ویژه اسیدهای کلریدی، برخوردار می‌باشد.

فولاد 904l، یک گرید آستنیتی پرآلیاژ برای مقاومت در برابر اسید سولفوریک خالص استفاده می‌شود.

با این حال؛ در اسید سولفوریک رقیق حاوی یون‌‌های کلرید، فولاد سوپر داپلکس 2507، از مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به گرید 904l برخوردار می‌باشد. لازم به ذکر است که فولاد ضد زنگ گرید 316l (2.5% mo)، به دلیل خطر خوردگی موضعی و یکنواخت، در اسید هیدروکلریک قابل استفاده نیست.

بنابراین، می‌توان فولاد سوپر داپلکس2507 را در اسید هیدروکلریک رقیق استفاده کرد.

خوردگی بین دانه‌ای

مقدار کم کربن در فولاد سوپر داپلکس 2507، منجر به کاهش شدید رسوب کاربید در مرزدانه‌ها در هنگام عملیات حرارتی می‌شود. بنابراین؛ این فولاد، در برابر خوردگی بین دانه‌ای توسط کاربید، بسیار مقاوم است.

ترک ناشی از خوردگی تنشی (cct)

 ساختار داپلکس فولاد 2507، باعث مقاومت بسیار خوب این فولاد، در برابر ترک ناشی از خوردگی تنشی در محیط‌های کلریدی (scc) می‌شود. از آنجا که این فولاد، یک گرید پرآلیاژ می‌باشد، نسبت به گرید 2205، استحکام و مقاومت به خوردگی بهتری دارد. کاربرد فولاد داپلکس 2507 ، در نفت و گاز دریایی و همچنین در چاه‌های دارای آب نمک طبیعی یا در محلی که آب نمک برای بهبود و ترمیم تزریق شده است؛ مناسب می‌باشد.

خوردگی حفره ای

یکی دیگر از انواع خوردگی که ممکن است در فولاد سوپر داپلکس 2507 رخ دهد؛ خوردگی حفره‌ای می‌باشد.

از آزمایش‌های مختلف می‌توان برای ایجاد مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای این فولادها، در محلول‌های حاوی کلرید استفاده کرد.

خوردگی شکافی

تقریباً در ساخت و سازهای عملی، عدم وجود شکاف غیر ممکن می‌باشد.

وجود شکاف در فولادهای ضد زنگ، باعث می‌شود که این فولادها، درمحیط‌های کلریدی، بیشتر در معرض خوردگی قرار بگیرند.

درکل، فولاد سوپر داپلکس 2507، در برابر خوردگی شکافی بسیار مقاوم می‌باشد.

ساخت و تولید فولاد داپلکس 2507

شکل دهی استیل 2507

شکل دهی گرم فولاد سوپر داپلکس 2507، باید بین دمای 1875˚f و 2250˚f از طریق کارگرم انجام شود.

در این عملیات، فولاد را در دمای 1925˚f آنیل کرده و سپس در آب یا هوا به سرعت خنک می‌کنند.

بیشتر روش‌های متداول شکل دهی فولاد ضد زنگ، برای کارسرد فولاد سوپر داپلکس 2507 نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فولاد، از استحکام بالاتر و انعطاف پذیری کمتری نسبت به فولادهای آستنیتی برخوردار است. بنابراین نیروهای شکل دهی بیشتر، باعث افزایش شعاع خمش و افزایش حد مجاز تورم می‌شوند. لازم به ذکر است که انجام کشش عمیق، شکل دهی کششی و فرآیندهای مشابه بر روی فولاد سوپر داپلکس 2507، نسبت به فولادهای ضد زنگ آستنیتی دشوارتر می‌باشد. به هنگام شکل گیری این فولاد، به بیش از 10٪ تغییر شکل سرد نیاز است. که در این صورت، توصیه می‌شود که فولاد را آنیل کرده و پس از آن کوئنچ کردن انجام شود.

عملیات حرارتی فولاد 2507

استیل 2507، پس از شکل گیری گرم یا سرد، باید آنیل شده و سپس کوئنچ شود. برای این منظور، فولاد را در دمای 1925˚f آنیل کرده و بلافاصله در هوا یا آب کوئنچ می‌کنند.

برای رسیدن به حداکثر مقاومت در برابر خوردگی، محصولات عملیات حرارتی را باید نمک سود و سپس شستشو داد.

جوشکاری فولاد 2507

فولاد 2507، از قابلیت جوش پذیری خوبی برخوردار است.

این فولاد، از طریق جوشکاری فلز قوسی با الکترود روکش دار (smaw) ، جوشکاری قوسی گاز تنگستن (gtaw) ، جوشکاری قوس پلاسما (paw) ، سیم دارای جریان (fcw)  یا جوشکاری زیرپودری(saw)  می‌تواند به خود یا سایر مواد جوش داده شود. در هنگام جوشکاری فولاد 2507، استفاده از فلز پرکننده 2507/p100 پیشنهاد می‌شود. زیرا ساختار مناسب جوشکاری داپلکس را ایجاد می‌کند. لازم به ذکر است که هنگام جوشکاری فولاد سوپر داپلکس 2507، پیش گرم کردن ضروری نمی‌باشد؛ مگر به منظور جلوگیری از تراکم بر روی فلز سرد، این کار انجام شود.

همچنین، دمای بین پاسی جوش نباید بیش از 300˚f باشد؛ یا جوش اثرات منفی برجای بگذارد.

توجه داشته باشید که از فلز اولیه، باید با حداکثر مقاومت در برابر خوردگی، توسط آرگون یا n2 90٪  /10٪ h2  خالص محافظت کرد؛ که حالت دوم مقاومت به خوردگی بهتری را ارائه می‌دهد. اگر جوشکاری فقط روی یک سطح انجام شود و تمیز کردن پس از جوش امکان پذیر نباشد، از جوشکاری gtaw استفاده می‌شود. جوشکاری gtaw یا paw نباید بدون فلز پرکننده انجام شود مگر اینکه امکان تمیز کردن سطح، پس از جوش وجود داشته باشد.

دمای ورودی برای smaw یا gtaw بین 5-38 kj/in و برای saw حدودkj / in 50 می‌باشد.

کاربرد فولاد داپلکس 2507

استیل 2507،  به طور گسترده در بخش های زیر استفاده می شود:

سازه‌های دریایی ، محیط‌های شیمیایی ، کاغذ و خمیر کاغذ ، نفت و گاز و پتروشیمی ، آب شیرین کن

محصولات ساخته شده با استفاده از فولاد ضدزنگ داپلکس 2507  عبارتند از:

فنس ، سیم، اتصالات لوله ، مخازن نگهداری محموله‌های دریایی ، آبگرمکن‌ها ، مخازن ذخیره سازی ، لوله کشی هیدرولیک ، مبدل‌های حرارتی ، مخازن آب گرم ، گسکت یا درزبند مارپیچی ، تجهیزات بالابری و قرقره‌ای ، پروانه‌ها، روتورها و شفت‌ها