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Duplex- und Edelstahlflanzen (wie 304, 316 und andere austenitische Edelstahlflanzen) spiegeln sich hauptsächlich in der Materialzusammensetzung, Organisation,Leistungsmerkmale und AnwendungsszenarienHier ein konkreter Vergleich:
I. Materialzusammensetzung und Organisationsstruktur
Eigenschaften Flanzen aus Duplexstahl Flanzen aus Edelstahl (z.B. austenitisch)
Hauptbestandteile - Ferrit + austenitische Duplexorganisation (je etwa 50%)
- mit Chrom (Cr: 22% ~ 25%), Molybdän (Mo: 3% ~ 5%), Stickstoff (N: 0,15% ~ 0,3%)
- Nickel (Ni: 4% bis 8%, niedriger als austenitischer Edelstahl)
- enthält Chrom (Cr: 18% bis 20%), Nickel (Ni: 8% bis 12%)
- Molybdän (Mo: 0% ~ 3%, einige Sorten wie 316L enthalten Molybdän)
Organisationsstruktur Duplexorganisation (Ferrit + Austenit) Koexistieren, beide die Vorteile einer einzigen austenitischen Organisation, Zähigkeit, aber geringere Festigkeit
Zweitens: Vergleich der mechanischen Eigenschaften
Eigenschaften Flanke aus Duplexstahl Flanken aus Edelstahl
Festigkeit und Härte - Die Leistungsfestigkeit des austenitischen Edelstahls ist etwa doppelt so hoch wie die Leistungsfestigkeit (z. B. 2205 Duplex-Stahl, bei der Leistungsfestigkeit ≥ 450 MPa und 316L nur ≥ 205 MPa).Härtere und verschleißfestere - Härtere und verschleißfestere - Leistungsfestigkeit von 2205 Duplex ≥ 450 MPa im Vergleich zu 316L ≥ 205 MPa)
- Höhere Härte und bessere Verschleißfestigkeit - Geringere Festigkeit, aber bessere Plastizität und Zähigkeit, leicht zu bearbeiten und zu formen
Zähigkeit und Bruchbarkeit - Zähigkeit besser als bei reinen ferritischen Edelstahlen, jedoch niedriger als bei austenitischen Edelstahlen
- geringeres Bruchrisiko bei niedrigen Temperaturen (besser als ferritische Edelstahle) - ausgezeichnete Zähigkeit, bei niedrigen Temperaturen nicht leicht brüchig
Verarbeitungseigenschaften - Kaltbearbeitung ist schwieriger (einfacher zu härten), das Bearbeitungsprozess muss kontrolliert werden
- Bei der Schweißtechnik muss der Wärmezufuhr besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, um eine Gewebezerstörung zu vermeiden - Ausgezeichnete Verarbeitungsleistung, gute Schweißfähigkeit, geeignet für die Herstellung komplexer Strukturen
Drittens: der Unterschied in der Korrosionsbeständigkeit
Eigenschaften Flanzen aus Duplexstahl Flanzen aus Edelstahl
Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion durch Schwellungen und Spalten - hohe Chrom-, Molybdän- und Stickstoffwerte, hohe Korrosionsbeständigkeit durch Schwellungen (z. B. 2205 Duplex PREN ≈ 32,höher als der PREN ≈ 25 von 316L)
- geeignet für korrosive Medien mit Chlorid-Ionen (Cl-) - austenitische Edelstahle (z.B. 316L) sind korrosionsbeständiger,Sie sind jedoch anfällig für Grubenbildung und Spannungskorrosion in hohen Cl-Umgebungen.
Stress Corrosion Cracking (SCC) - Duplexes have a significantly better SCC resistance than austenitic stainless steels due to the reduction of stress concentrations (especially in Cl- environments) environment) - Austenitic stainless steel is prone to SCC under high stress + Cl- environment (e.g. 304/316L in Meerwasser muss vorsichtig sein)
Einheitliche Korrosionsbeständigkeit Die Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säure und Alkali ist vergleichbar mit austenitischer Edelstahl.ist jedoch besser geeignet für eine oxidation-reduktion gemischte Umgebung, geeignet für neutrale oder schwach ätzende Umgebungen
IV. Vergleich von Anwendungsszenarien
Szenario Duplex-Flächen aus Stahl Flächen aus Edelstahl
Chemie und Meerestechnik - Entsalzung, Salzchemie, Erdölgewinnung (H2S/Cl-haltige Medien)
- Lebensmittelmedizin, chemische Behälter (nicht hohe Cl-Umgebung)
- Allgemeine Korrosionsflüssigkeitstransport (z. B. Wasser, schwache Säuren)
Energiewirtschaft - Kreislaufwasseranlagen in Kernkraftwerken, Offshore-Windkraftanlagen - konventionelle Rohrleitungen in Wärmekraftwerken, Wärmetauscher
Kosten und Wirtschaftlichkeit - Die Kosten sind höher als bei normalen Edelstahlen (z. B. 316L), jedoch niedriger als bei superaustenitischen Edelstahlen
- bessere langfristige Korrosionsbeständigkeit und geringere Gesamtkosten - geringere Kosten (z. B. 304), geeignet für Korrosionsszenarien mit geringerem Korrosionsgrad
V. Weitere wesentliche Unterschiede
Magnetismus
Duplex: schwach magnetisch aufgrund der Ferritphase.
Austenitische Edelstahle: in der Regel nicht magnetisch (nach der Verarbeitung kann Spuren von Magnetismus auftreten).
Anforderungen an die Wärmebehandlung
Duplexstahle: Eine Lösungsabwicklung (schnelle Abkühlung bei hohen Temperaturen) ist erforderlich, um die Duplexorganisation im Gleichgewicht zu halten und das Ausfallen von zerbrechlichen Phasen zu vermeiden.
Austenitischer Edelstahl: Wärmebehandlung zur Beseitigung von Belastungen oder Verbesserung der Bearbeitungsfähigkeit, der Prozess ist relativ einfach.
Zusammenfassung: Wie wählen?
Vorrangige Auswahl von Doppelstahlflanschen: Erfüllung der Anforderungen an hohe Festigkeit, hohe Korrosionsbeständigkeit (insbesondere Anti-Cl-Korrosion), Anti-Stresskorrosionsszenarien wie Meerestechnik,chemische Hochdruckleitungen.
Vorrang haben Flanzen aus Edelstahl: hohe Anforderungen an die Verarbeitungsleistung und Zähigkeit oder schwache korrosive Umgebungen (z. B. Atmosphäre, Süßwasser),Architekturdekoration und Nahrungsmittelgeräte.