นอกจากเกรดดั้งเดิมที่มีการใช้งานอยู่แล้ว
ปัจจุบันเหล็กกล้าไร้สนิมกลุ่มดูเพล็กซ์ได้มีการพัฒนาและปรับปรุงไปใน 2 แนวทาง
โดยแนวทางที่ 1 จะเพิ่มประสิทธิภาพด้านการกัดกร่อนด้วยการเพิ่มปริมาณโครเมียม
โมลิบดีนัม ทองแดง และไนโตรเจนให้สูงขึ้น
เป็นที่ทราบกันทั่วไปว่าความเข้มข้นที่สูงขึ้นของธาตุผสมดังกล่าว
จะส่งเสริมให้เหล็กกล้ามีความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูเข็มมากขึ้น
โดยเรียกเกรดดังกล่าวว่า ซุปเปอร์ดูเพล็กซ์ (Superduplex) ซึ่งหมายถึง
เหล็กกล้าที่มีค่าความต้านทานการเกิดการกัดกร่อนแบบรูเข็มเทียบเท่า (PREN =
wt.%Cr + 3.3 wt.%Mo + 20 wt.%N) มากกว่า 40 [113-114] เช่น เกรด AISI 2507 มีส่วนผสมของโครเมียม 25-27% โมลิบดีนัม 3-4.5% และมีไนโตรเจน 0.25-0.28%
มีความแข็งแรงสูงกว่าและมีความต้านทานการกัดกร่อนดีกว่าเกรด AISI
2205 โดยเฉพาะความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูเข็มและการแตกร้าวเนื่องจากความเค้นร่วมกับการกัดกร่อนเมื่อสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมที่มีคลอไรด์ปริมาณสูง
เป็นที่เชื่อกันว่า [113] เหล็กกล้าไร้สนิมออสเตนนิติกทั่วไปมีความต้านทานการแตกร้าวเนื่องจากความเค้นร่วมกับการกัดกร่อน
ในสิ่งแวดล้อมที่มีคลอไรด์เจือปนที่อุณหภูมิการใช้งานไม่เกิน 50 องศาเซลเซียส ในขณะที่เหล็กกล้าไร้สนิมกลุ่มดูเพล็กซ์ (เช่นเกรด AISI
2205) มีการรายงานว่าสามารถต้านทานการแตกร้าวเนื่องจากความเค้นร่วมกับการกัดกร่อนในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ที่ความเข้มข้น
3% ได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 150 องศาเซลเซียส
และเหล็กกล้าไร้สนิมซุปเปอร์ดูเพล็กซ์เกรด AISI 2507 สามารถต้านทานการกัดกร่อนรูปแบบดังกล่าวได้ดี
แม้ว่าจะมีการใช้งานที่ช่วงอุณหภูมิสูงกว่า
ดังนั้นจึงถูกนำมาใช้งานกันอย่างกว้างขวาง โดยมักผลิตเป็นชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมที่ใช้งานในทะเลและปิโตรเคมี
และแนวทางที่ 2 จะลดธาตุผสมบางตัว เช่น
โมลิบดีนัม เช่นเกรด AISI 3204 และบางเกรดมีการลดปริมาณนิกเกิลให้มีค่าต่ำกว่า
2%
ซึ่งนอกจากจะลดต้นทุนในการผลิตจากการผันผวนของราคานิกเกิลแล้ว
ยังช่วยลดน้ำหนักของโครงสร้างลงได้ แต่มีการเพิ่มแมงกานีสให้สูงขึ้นในช่วง 4-6%
เช่นเกรด AISI 2101 ที่ถูกพัฒนาโดย
Outokumpu Stainless ในปี ค.ศ.2002
[121] มีค่าความต้านทานแรงดึงที่สูงกว่าและมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูเข็มที่ดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมกลุ่มออสเตนนิติก
[117] ซึ่งเรียกเกรดดังกล่าวนี้ว่า Lean Duplex
Stainless Steel
ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานเหล็กกล้าไร้สนิมกลุ่มดูเพล็กซ์แสดงในรูปที่
1.21
เอกสารอ้งอิง:
[113] R.K. Singh Raman, W.H.
Siew. Role of nitrite addition in chloride stress corrosion cracking of a super duplex
stainless steel. Corrosion Science 2010; 52(1): pp. 113-7.
[114] Hua Tan, Yiming Jiang,
Bo Deng, Tao Sun, Juliang Xu, Jin Li. Effect of annealing temperature on the
pitting corrosion resistance of super duplex stainless steel UNS S32750.
Materials Characterization 2009; 60(9): pp. 1049-54.
[117] Lihua Zhang, Wei
Zhang, Yiming Jiang, Bo Deng, Daoming Sun, Jin Li. Influence of annealing
treatment on the corrosion resistance of lean duplex stainless steel 2101.
Electrochimica Acta 2009; 54(23): pp. 5387-92.
[121] K.L Weng, H.R Chen,
J.R Yang. The low-temperature aging embrittlement in a 2205 duplex stainless
steel. Materials Science and Engineering: A 2004; 379(1-2): pp. 119-32.
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น