مهم‌ترین کاربردهای فولاد داپلکس؛ فولاد دوفازی یا فولاد داپلکس یکی از مقاطع فولادی است که در صنعت استفاده می‌شود. این نوع فولاد به دلیل حاوی بودن عناصر کروم و نیکل، مقاومت بالا در برابر خوردگی و استحکام فوق‌العاده‌ای دارد. به همین علت، در ساختار بدنه کشتی‌ها و سازه‌هایی که در محیط‌های آب شور استفاده می‌شوند، به طور گسترده‌ای کارآمد هستند.
فولاد داپلکس چیست؟
فولاد داپلکس یکی از اعضای خانواده فولادهای ضدزنگ است و دارای مقاومت به خوردگی و استحکام بالایی است. ویژگی‌های بارز این نوع فولاد ناشی از ترکیب شیمیایی آن است. فولاد داپلکس شامل 19 تا 28 درصد کروم، 5 درصد مولیبدن و 50 درصد آهن است. عنصر کروم باعث ایجاد یک سطح یکپارچه و همگن با مقاومت به خوردگی و سختی بالا می‌شود. همچنین، حضور نیکل در این آلیاژ مقاومت به خوردگی را افزایش می‌دهد. ریزساختار فولاد داپلکس ترکیبی از دو فاز آستنیت و فریت است. این وجود دو فاز باعث می‌شود که فولاد داپلکس خواص مطلوب هر دو فاز را داشته باشد.
انواع استیل داپلکس
استینلس استیل داپلکس، یکی از زیرمجموعه‌های خانواده فولادهای ضدزنگ است و بر اساس مقاومت به خوردگی حفره‌دار به سه دسته تقسیم می‌شود.
- فولاد داپلکس استاندارد
- استیل سوپر داپلکس
- فولاد داپلکس lean
در ادامه هر یک از این فولادها به صورت جداگانه خواهیم پررداخت:
- فولاد ضد زنگ داپلکس استاندارد
فولاد داپلکس استاندارد، که گرید اصلی آن فولاد داپلکس 2205 است، از پرکاربردترین انواع استیل داپلکس است. در ترکیب شیمیایی این فولاد، درصد کروم بین 19.5 تا 23 و درصد نیکل بین 3 تا 6.5 قرار دارد. فولاد داپلکس 2205 به طور گسترده در ساخت قطعاتی استفاده می‌شود که با آب دریا در تماس هستند. قیمت ورق داپلکس 2205 در صنایع تولید آبگرمکن، مخزن‌های ذخیره، میله‌های تقویتی و ساخت پل نیز بسیار مهم است.
- فولاد زنگ نزن سوپر داپلکس
فولاد سوپر داپلکس با افزایش مقادیر کروم تا 30 درصد، نیکل تا 8 درصد و مولیبدن تا 5 درصد، از جمله آلیاژهای مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این نوع آلیاژ، مس، نیتروژن و تنگستن نیز به عنوان عناصر مهم استفاده می‌شوند. افزودن نیتروژن و تنگستن، مقاومت فولاد سوپر داپلکس در برابر خوردگی تنشی در محیط‌های اسیدی افزایش می‌دهد. این نوع فولاد در صنایع نفت و گاز کاربرد دارد. در این گروه، گرید‌های فولاد داپلکس 2507 و 4501 با کاربردهای مهمی وجود دارند. این گریدها علاوه بر مقاومت بیشتر در برابر خوردگی نسبت به فولادهای آستنیتی، دارای ویژگی‌های خاصی هستند. معایب این فولادها شامل دشواری در ماشینکاری و عدم قابلیت استفاده در کاربردهای با سردی و دمای بالا است.
همچنین پیشنهاد می‌شود مقاله همه چیز درباره عرشه فولادی و کاربردهای آن را نیز مطالعه نمایید.
- فولاد داپلکس lean
فولادهای داپلکس به چندین زیرگروه تقسیم می‌شوند و در این گروه‌ها، مولیبدن یکی از عناصر استفاده شده است. یکی از زیرگروه‌های معروف این دسته، آلیاژ Lean 2304 است که دارای مقاومت قابل توجهی در برابر خوردگی تنشی است. فولاد گرید Lean 2304 به خوبی در ساخت مخازن ذخیره‌سازی، میله‌های تقویت‌کننده و پل‌ها استفاده می‌شود.
مهم‌ترین کاربردهای فولاد ضدزنگ داپلکس
آلیاژهای داپلکس به دلیل ویژگی‌هایی مانند مقاومت بالا به خوردگی، قیمت مناسب و استحکام عالی، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. میلگردهای ضد زنگ داپلکس همچنین توانسته‌اند در برخی کاربردهای مهم نقش بسیار موثری داشته باشند.
- عملیات دریایی و ساحلی مانند حفاری نفت، نمک زدایی، تصفیه آب و سایر عملیات صنعتی
- قطعات مربوط به فناوری‌های نظامی دریایی
- ساخت و ساز در شرایط خاص
- ورق استیل مخازن آب گرم
- نمک‌زدایی و تصفیه آب
- تجهیزات کنترل آلودگی
- مخازن تخمیر و فراوری
- فراوری‌های شیمیایی
- تولید خمیر و کاغذ
- حفاری نفت
ویژگی‌های فولاد داپلکس
فولاد داپلکس با ترکیب عناصر تشکیل دهنده و ساختار خاص خود، دارای ویژگی‌های چشمگیری است که از جمله موارد زیر می‌توان به آن‌ها اشاره نمود:
مقاومت به خوردگی بالا : فولاد داپلکس، ویژگی‌های مهمی دارد که از جمله می‌توان به مقاومت در برابر خوردگی در محیط‌های کلریدی و سولفیدی و مقاومت در برابر ترک‌های ناشی از خوردگی تنشی اشاره کرد. به عنوان مثال، مقاومت به خوردگی فولاد داپلکس بیشتر از استیل 304 و استیل 316 است.
استحکام و سختی بالا : فولادهای داپلکس با گرم شدن تا دمای 1100 درجه سانتی‌گراد و سپس سریعاً کوئنچ شده، سختی بسیار بالا حاصل می‌نمایند.
مقاومت حرارتی مناسب : به واسطه حضور عنصر کروم، فولاد داپلکس قادر است در دماهای تا 300 درجه سانتی‌گراد مقاومت کند. اما در دماهای بالاتر، انعطاف‌پذیری خود را از دست می‌دهد. همچنین، مشخص است که این فولاد قادر است دماهای پایین‌تر از -50 درجه را نیز تحمل کند. (قیچی هیدرولیک 60 سانتیمتر تک جک)
قابلیت جوش‌پذیری : از جمله روش‌های جوشکاری مختلف، می‌توان به جوشکاری فولاد داپلکس استفاده کرد. با توجه به انبساط حرارتی کم در استیل‌های داپلکس، پس از جوشکاری، تنش‌های بازمانده بسیار کمتر خواهد بود. با این حال، فرایند جوشکاری در این نوع فولادها نسبت به فولادهای آستنیتی کمی دشوارتر است.
ماشین کاری : ماشینکاری فولادهای داپلکس امکان‌پذیر است، اما با چالش‌هایی همراه است؛ چرا که دارای استحکام بالایی هستند. به عنوان مثال، ماشینکاری داپلکس در مقایسه با استیل 304 ، تقریبا 20٪ کندتر استاندارد است.
سخن پایانی
استیل داپلکس، یکی از استیل‌های با خواص مهندسی بسیار مناسب می‌باشد. این نوع استیل، ترکیبی از استیل‌های آستنیتی و فریتی است که به خاطر این ترکیب، خواص مطلوب هر دو گروه را در خود جای داده است. استیل داپلکس در بسیاری از صنایع و مصارف با موفقیت به کار گرفته شده و عملکرد بسیار خوبی را به ارمغان آورده است.