1. Die zweite Generation von Duplex-Edelstahlrohren zeichnet sich durch einen extrem niedrigen Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt aus. Die typische Zusammensetzung (Cr 5 % Ni 0,17 % n) ist höher als bei der ersten Generation. Dadurch wird die Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und Lochfraß in sauren Medien mit hoher Chloridionenkonzentration verbessert. Stickstoff ist ein starkes Austenitbildungselement. Die Stickstoffzugabe im Duplex-Edelstahl verbessert nicht nur die Plastizität und Zähigkeit des Stahls ohne nennenswerte Schäden, sondern erhöht auch seine Festigkeit und hemmt die Ausscheidung und das Wachstum von Karbiden.
2. Organisatorische Funktion: Im Gewächshaus bilden Austenit und Ferrit etwa die Hälfte der festen Lösung, die die Merkmale einer zweiphasigen Struktur aufweist. Sie behält die Eigenschaften von ferritischen Edelstahlleitern mit geringer Korngröße, Beständigkeit gegen Lochfraß, Rissbildung und Chloridspannungskorrosion, gute Zähigkeit, niedrige Versprödungstemperatur, Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion und gute mechanische Eigenschaften sowie gute Schweißbarkeit.
3. Unter gleichen Druckbedingungen kann Material eingespart werden. Die Streckgrenze und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit von Duplex-Edelstahlrohren ist fast doppelt so hoch wie die von austenitischem Edelstahl. Der Längenausdehnungskoeffizient ist geringer als der von austenitischem Edelstahl und ähnelt dem von kohlenstoffarmem Stahl. Die Kaltumformbarkeit ist jedoch geringer als bei austenitischem Edelstahl.
4. Schweißbarkeit: Duplex-Edelstahlrohre der Sorte 2205 weisen eine gute Schweißbarkeit auf. Die Schweißnaht ist kalt, die Anfälligkeit für Heißrisse gering. In der Regel ist kein Vorwärmen vor dem Schweißen und keine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich. Aufgrund der geringen Neigung zu einphasigem Ferrit und des hohen Stickstoffgehalts in der Wärmeeinflusszone lässt sich die Schweißdrahtenergie bei geeigneter Wahl des Schweißguts gut steuern, was zu einer insgesamt guten Schweißleistung führt.
5. Heißrissneigung: Die Heißrissneigung ist deutlich geringer als bei austenitischem Edelstahl. Dies liegt daran, dass der Nickelgehalt niedrig ist, der Anteil an Verunreinigungen, die leicht niedrigschmelzende Eutektika bilden, gering ist, sich kein niedrigschmelzender Flüssigkeitsfilm bildet und die Gefahr eines schnellen Kornwachstums bei hohen Temperaturen nicht besteht.
6. Sprödigkeit der Wärmeeinflusszone: Das Hauptproblem beim Schweißen von Duplex-Edelstahlrohren ist die Wärmeeinflusszone. Aufgrund der schnellen Abkühlung der Wärmeeinflusszone im Nichtgleichgewichtszustand des Schweißwärmezyklus bleibt stets mehr abgekühltes Ferrit zurück, was die Anfälligkeit für Korrosion und wasserstoffinduzierte Rissbildung erhöht.
7. Schweißmetallurgie: Beim Schweißen von Duplex-Edelstahl verändern sich das Mikrogefüge und die Wärmeeinflusszone des Schweißguts unter dem Einfluss von Temperaturwechseln. Bei hohen Temperaturen scheidet sich im Duplex-Edelstahl während der Abkühlung Ferrit und Austenit aus. Die Menge des ausgeschiedenen Austenits wird von vielen Faktoren beeinflusst.
Veröffentlichungszeit: 26. Juni 2023