Aço Inoxidável Duplex

Seu principal fornecedor de aço inoxidável duplex

O GNEE Steel Group é uma empresa integrada na cadeia de suprimentos, incluindo placas de aço, bobinas, perfis, projetos paisagísticos externos e processamento. Nossos produtos incluem Super Ligas, Ligas Inconel, Ligas Incoloy, Ligas Monel, Aço Inoxidável Duplex, Ligas Hastelloy, Ligas de Titânio, Ligas de Cobre, Ligas de Alumínio, Ligas de Zircônio, Liga de Tântalo, Liga de Nióbio, Liga de Molibdênio, Liga de Tungstênio, Tubos de Aço Inoxidável e Tubos, placas e chapas de aço inoxidável, bobinas de aço inoxidável, acessórios para tubos de aço inoxidável, hastes e barras de aço inoxidável.

Porque escolher-nos?

Experiência rica

O GNEE Steel Group foi fundado em 2008 e possui mais de 10 anos de experiência na fabricação de aço.

Solução completa

GNEE Steel Group é uma empresa profissional e completa da cadeia de suprimentos para produtos siderúrgicos, cobrindo pesquisa e desenvolvimento de produtos, vendas, promoção e prestação de serviços profissionais.

Mercado amplo

Os produtos da empresa são vendidos para Europa, Austrália e exportados para mais de 70 países ao redor do mundo. Tem um total de mais de 800 empresas cooperativas globais, que incluem 15 empresas de construção naval, 143 empresas de projetos de engenharia e 23 fabricantes de máquinas para caldeiras.

Entrega no prazo

Nosso volume anual de vendas de produtos é de 1 milhão de toneladas, nosso estoque é de 200,000 toneladas e nosso volume anual de exportação atingiu 80,000 toneladas, garantindo entrega no prazo.

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Definição de aço inoxidável duplex

Os aços inoxidáveis duplex são uma família de aços inoxidáveis. Estes são chamados de graus duplex (ou austenítico-ferríticos) porque sua estrutura metalúrgica consiste em duas fases, austenita (rede cúbica de face centrada) e ferrita (rede cúbica de corpo centrado) em proporções aproximadamente iguais. Isso dá ao aço inoxidável duplex muitas das vantagens das famílias de aço austenítico e ferrítico, ao mesmo tempo que minimiza os pontos fracos.

Quais são as vantagens do aço inoxidável duplex?

Força Melhorada
Muitas classes duplex são até duas vezes mais resistentes que as classes de aço inoxidável austenítico e ferrítico.

Alta tenacidade e ductilidade
O aço inoxidável duplex costuma ser mais moldável sob pressão do que os graus ferríticos e oferece maior tenacidade. Embora muitas vezes ofereçam valores mais baixos do que os aços austeníticos, a estrutura e as características únicas do aço duplex muitas vezes superam quaisquer preocupações.

Alta resistência à corrosão
Dependendo do tipo em questão, os aços inoxidáveis duplex oferecem resistência à corrosão comparável (ou melhor) aos tipos austeníticos comuns. Para ligas com maior teor de nitrogênio, molibdênio e cromo, os aços apresentam alta resistência à corrosão em frestas e à corrosão por pites de cloreto.

Eficácia de custos
O aço inoxidável duplex oferece todos os benefícios acima, ao mesmo tempo que requer níveis mais baixos de molibdênio e níquel. Isso significa que é uma opção de custo mais baixo do que muitos tipos de aço inoxidável austeníticos tradicionais. O preço das ligas duplex é muitas vezes menos volátil do que outros tipos de aço, tornando mais fácil estimar os custos -- tanto no nível inicial quanto no vitalício. .A maior resistência e resistência à corrosão também significa que muitas peças feitas com aço inoxidável duplex podem ser mais finas do que suas contrapartes austeníticas, proporcionando custos mais baixos.

Quais são as características do aço inoxidável duplex?

Resistência à corrosão

As classes de aço inoxidável duplex possuem propriedades de resistência à corrosão equivalentes ou até superiores às das classes austeníticas. Maior teor de cromo combinado com molibdênio confere maior resistência à corrosão por pites e frestas. O Número Equivalente de Resistência à Corrosão (PREN) é usado para classificar as classes com base em sua resistência à corrosão. Quanto maior o número PREN, maior será a sua resistência à corrosão por pites.

Resistência à corrosão sob tensão (SCC)

Os graus austeníticos são suscetíveis ao SCC, enquanto os graus ferríticos apresentam maior resistência a ele. Os aços inoxidáveis duplex têm melhor resistência ao SCC em comparação com os tipos austeníticos, mas inferiores aos tipos de aço inoxidável ferrítico. Nas classes de aço inoxidável duplex, o SCC inicia na região austenítica, mas é interrompido na estrutura cristalina ferrítica presente no limite, evitando assim a propagação de trincas e aumentando o tempo de atividade.

Força mecânica

Os aços inoxidáveis duplex têm maior resistência mecânica do que os graus austeníticos e ferríticos. Permite o uso de seções mais finas e auxilia na redução de peso. A usinagem do aço inoxidável duplex é difícil e mais lenta em comparação à austenita, devido à sua maior resistência mecânica.

Soldagem

A soldagem é difícil em comparação com a austenita. É necessário um controle rigoroso da entrada de calor e da taxa de resfriamento para evitar a formação de fases intermetálicas indesejadas.

Tipos comuns de aço inoxidável duplex

Aços Inoxidáveis Duplex Magros
Os graus lean duplex, como LDX 2101® (S32101), UR 2202 (S32202), ATI 2102® (S82011) e 2304 (S32304) são caracterizados por níveis relativamente baixos de níquel e/ou molibdênio. Para compensar o teor reduzido de níquel, que é um forte formador de austenita, essas classes têm níveis aumentados de nitrogênio e manganês, que fornecem um equilíbrio aceitável de fases de austenita/ferrita. Como um grupo, os tipos enxutos têm alta resistência, particularmente limite de escoamento, e exibem uma resistência à corrosão por pite e em fendas que é semelhante, ou um pouco abaixo, do grau austenítico Tipo 316L. Devido ao seu limite de escoamento relativamente alto, os AIDs enxutos são adequados para construção de tanques e aplicações estruturais.

Aços Inoxidáveis Duplex Padrão
Os graus duplex padrão normalmente contêm {{0}}% de cromo, 2-3% de molibdênio e 0,15% de nitrogênio. As classes nesta categoria são amplamente utilizadas em todos os setores industriais e a 2205 (S32205) tornou-se, de longe, a classe duplex mais utilizada. A classe 2205 tem um limite de escoamento que é mais que o dobro do Tipo 316 e uma resistência à corrosão por pites e frestas que é semelhante ao aço inoxidável austenítico Tipo 904L. As aplicações para classes duplex padrão incluem tanques, tubulações, vasos de processo e aplicações estruturais.

Aços Inoxidáveis Super Duplex
Os aços inoxidáveis super duplex normalmente contêm 25% de cromo, 3,5-4,0% de molibdênio e 0,25-0,27% de nitrogênio. A resistência à corrosão por pites e frestas dos tipos super duplex é essencialmente equivalente à dos aços inoxidáveis superausteníticos com 6% Mo. As classes de aço inoxidável super duplex mais utilizadas são as classes 2507 (S32750) e Z100 (S32760). As aplicações comuns incluem tubulações, trocadores de calor, tanques e recipientes de processo usados para processamento químico e aplicações marítimas.

Aços Inoxidáveis Hiper Duplex
Os aços inoxidáveis hiper duplex, S33207 e SAF S32707 são os mais altamente ligados da família duplex e contêm 26-30% de cromo, 3.5-5,0. % de molibdênio e 0,30-0,50% de nitrogênio. As classes hiperduplex são projetadas para ambientes mais agressivos contendo ácidos e cloretos. Eles são produzidos em quantidades limitadas e atualmente estão disponíveis apenas como tubos sem costura.

Aplicações de aço inoxidável duplex

Produção de papel
Os aços inoxidáveis duplex são preferidos aos aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos para a fabricação de recipientes que contêm água sanitária e outros líquidos corrosivos no processamento de papel.

Dessalinização
A dessalinização da água do mar, um processo que apresenta cloro altamente corrosivo em um ambiente de alta temperatura, é um teste robusto para um material resistente à corrosão. Os aços inoxidáveis duplex tornaram-se o material preferido para a fabricação de evaporadores. Eles também podem ser feitos com seções transversais mais finas devido à maior resistência e resistência à corrosão dos aços inoxidáveis duplex.

Óleo e gás

O desenvolvimento de aços inoxidáveis duplex com números PRE acima de 40 tornou possível a fabricação de componentes como bombas, tubulações e manifolds que exigem alta resistência à corrosão por pites e frestas, cruciais na indústria de petróleo e gás.

Construção

Os aços inoxidáveis duplex são usados na construção de membros portantes que também exigem resistência à corrosão. As aplicações típicas incluem a construção de pontes sobre a água do mar ou estruturas próximas ao mar.

Armazenamento de alimentos e bebidas

Os aços Lean Duplex mostram-se promissores no armazenamento comercial de alimentos e bebidas durante o processamento devido ao seu custo relativamente baixo, ao mesmo tempo que mantêm excelente resistência à corrosão e resistência.

Processo de Aço Inoxidável Duplex

Laminado a quente
A laminação a quente é um método de processamento usado para formar aço duplex em vários formatos, como: chapas, chapas e barras. O material é aquecido e passado por rolos para atingir o formato e as dimensões desejadas. O aço duplex laminado a quente é caracterizado por propriedades mecânicas aprimoradas.

Recozido
O recozimento é um processo de tratamento térmico que envolve aquecer o aço duplex a uma temperatura específica e depois resfriá-lo lentamente para aliviar o estresse e melhorar sua ductilidade. O aço duplex recozido é mais maleável e adequado para conformação e usinagem.

Desenho frio
A trefilação a frio é um processo de trabalho a frio que envolve puxar o aço duplex através de uma matriz para reduzir seu diâmetro ou obter um formato específico. O aço duplex trefilado a frio é conhecido por seu melhor acabamento superficial e precisão dimensional, tornando-o adequado para aplicações de precisão.

Como você mantém o aço inoxidável duplex?

Limpeza e manutenção adequadas
O passo mais importante para manter a qualidade do aço é garantir a sua limpeza adequada. Isso envolve a remoção de qualquer sujeira, detritos ou corrosão presente na superfície. A limpeza deve ser feita com detergente neutro, água morna e pano macio ou escova. Após a limpeza, é importante secar bem a superfície.

Evite produtos de limpeza abrasivos
O uso de produtos de limpeza abrasivos deve ser evitado, pois podem causar arranhões e outros danos à superfície do aço duplex, levando à deterioração com o tempo.

Evite ferrugem
A ferrugem pode ser um grande problema para o aço inoxidável duplex. Para evitar isso, mantenha o aço seco e limpo. Além disso, use uma camada protetora, como tinta ou óleo especial, para proteger o metal da umidade e de outros elementos corrosivos.

Mantenha a calma
O calor pode ser prejudicial, por isso é essencial manter o aço duplex longe de temperaturas extremas. Se necessário, use materiais isolantes para garantir que o metal permaneça frio.

Use as ferramentas certas
Ao manusear aço duplex, certifique-se de usar ferramentas projetadas especificamente para aço inoxidável para evitar qualquer dano.

Armazene com cuidado
O armazenamento adequado é crucial para proteger a qualidade do metal. Armazene-o em um ambiente seco e limpo, longe de temperaturas extremas. Além disso, evite o contato com outros metais ou substâncias corrosivas que possam danificar a superfície do aço.

Inspeção Regular
Inspecione regularmente o aço em busca de sinais de desgaste. Procure quaisquer indícios de ferrugem ou outros danos que possam afetar sua qualidade. Repare quaisquer danos ou substitua o aço, se necessário.

Nosso certificado

Sua tecnologia de produção de tubos de aço inoxidável atingiu o nível técnico médio mundial. Foi reconhecida por dezenas de empresas de projetos e tornou-se uma empresa estrela na Ásia.

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Nosso serviço

O Grupo adere ao princípio de “serviço único, facilitando as escolhas”. Continuar a atender às diferentes necessidades dos clientes globais na área da cadeia de abastecimento de aço mundial. Uma equipe de vendas profissional oferece aos clientes serviços de primeira classe. Uma equipe rigorosa de compras e inspeção de qualidade seleciona matérias-primas de alta qualidade. Uma equipe de expedição e logística que garante a proteção do transporte dos produtos.

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perguntas frequentes

P: Quais são os usos do aço inoxidável duplex?

A: Devido à sua excelente resistência à corrosão, maior resistência e preço acessível, os aços inoxidáveis duplex são populares em uma variedade de indústrias e mercados, incluindo:

Operações offshore e perto da costa, como perfuração de petróleo, dessalinização, tratamento de água e outras operações industriais.

Processamento químico e líquido.

Peças e componentes navais.

Equipamento de controle de poluição.

Produção de celulose e papel.

Construção.

Água quente e tanques de fermentação.

P: O que é aço inoxidável duplex?

R: Os aços inoxidáveis duplex são ligas extremamente resistentes à corrosão e endurecíveis por trabalho. A placa de aço inoxidável duplex contém níveis relativamente altos de cromo (entre 18% e 28%) e quantidades baixas a moderadas de níquel (entre 1,5% e 8%). A alta resistência à corrosão e excelentes propriedades mecânicas dos aços inoxidáveis duplex podem ser atribuídas à sua composição química e microestrutura balanceada (duplex) de percentagens volumétricas aproximadamente iguais de ferrita e austenita. Devido a esta natureza duplex, ele apresentará propriedades características dos aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos. Os aços inoxidáveis duplex são, na maioria dos casos, mais tenazes que os aços inoxidáveis ferríticos. A resistência dos aços inoxidáveis duplex pode, em alguns casos, ser o dobro da dos aços inoxidáveis austeníticos.

P: O que você deve prestar atenção com o aço inoxidável duplex?

A: Os aços inoxidáveis duplex também podem formar uma série de fases indesejadas se o aço não receber o processamento correto, principalmente no tratamento térmico. Fases como a fase sigma levam à fragilização, o que significa perda de resistência ao impacto, mas a fase sigma também reduz a resistência à corrosão.

A formação da fase sigma é mais provável de ocorrer quando a taxa de resfriamento durante a fabricação ou soldagem não é rápida o suficiente. Quanto mais ligado for o aço, maior será a probabilidade de formação da fase sigma. Portanto, os aços inoxidáveis super duplex são os mais propensos a esse problema. Outra forma de fragilização ocorre acima de 475 graus, e ainda pode se formar em temperaturas tão baixas quanto 300 graus. Isto leva às limitações de projeto quanto à temperatura máxima de serviço para aços inoxidáveis duplex.

P: Quais são as propriedades do aço inoxidável duplex?

A: Boa soldabilidade

As classes de aço inoxidável duplex geralmente têm boa soldabilidade e podem ser soldadas usando a maioria dos métodos de soldagem usados para aços inoxidáveis austeníticos:

Soldagem por arco metálico blindado (SMAW).

Soldagem a arco de gás tungstênio TIG (GTAW).

Soldagem a arco de metal a gás MIG (GMAW).

Soldagem por arco fluxado (FCW).

Soldagem a arco plasma (PAW).

Soldagem por arco submerso (SAW).

Soldagem a laser.

Soldagem por resistência.

Soldagem de alta frequência.

Resistência superior à corrosão.

Os graus de aço inoxidável duplex são superiores aos austeníticos padrão no que diz respeito à resistência à corrosão sob tensão. Eles também são bons em vários ambientes ácidos e alcalinos.

A oferta duplex da Outokumpu é única: para um determinado tipo de aço inoxidável austenítico existe uma contraparte duplex que não apenas fornece resistência à corrosão semelhante, mas também o dobro da resistência.

P: Qual é a diferença entre aço inoxidável e aço inoxidável duplex?

R: Os aços inoxidáveis abrangem diversas classes de ligas com base em sua microestrutura cristalina. Uma dessas classificações é a variedade duplex. As quatro classes principais de aço inoxidável incluem austenítico, ferrítico, martensítico e também duplex. Enquanto os aços inoxidáveis austeníticos possuem uma microestrutura FCC, as classes ferríticas possuem uma estrutura BCC, os martensíticos possuem uma microestrutura cristalina de forma tetragonal centrada no corpo. Por outro lado, a microestrutura de uma liga de aço inoxidável duplex inclui austenita e ferrita na proporção de 50%, o que confere a esses aços suas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão únicas.

Corrosão galvânica entre aço inoxidável e aço inoxidável duplex

corrosão bimetálica, ou também conhecida como corrosão galvânica, é um processo eletroquímico que ocorre quando dois metais diferentes são submersos em uma solução condutora e os metais são eletricamente conectados. Nesse processo, enquanto um metal fica protegido, o outro fica corroído. É possível prevenir a corrosão galvânica praticando diversas regras. Devem ser selecionados materiais com potenciais de corrosão semelhantes, a ligação elétrica deve ser interrompida, por meio de isolamento, e por último, a aplicação de um revestimento em ambos os materiais. A aplicação de um revestimento adequado evita a remoção de metais do cátodo ou do ânodo, melhorando assim a sua resistência à corrosão e protegendo eficazmente ambos os metais.

Decapagem e passivação de duplex e aço inoxidável

A passivação é um fenômeno que ocorre em aços inoxidáveis que contêm maiores teores de cromo em sua liga. Os aços duplex possuem cromo variando entre 19% a cerca de 32% em suas ligas. Como os aços inoxidáveis duplex contêm altos níveis de cromo em sua liga, é possível que a superfície desses componentes forme uma camada de óxido passivada sobre a superfície do aço. No entanto, algumas ligas de aço inoxidável possuem conteúdo insuficiente de cromo para formar esta camada de óxido de passivação auto-reparável, levando o material a ser corroído pela oxidação. A oxidação é um problema comum associado ao aço inoxidável com baixo teor de cromo. É possível melhorar as propriedades de resistência à corrosão destas ligas de aço inoxidável submetendo-as a um tratamento de passivação.

A decapagem é a eliminação de incrustações causadas pela exposição do material a temperaturas elevadas. As incrustações que também foram causadas por uma camada metálica adjacente de cromo poderiam ser eliminadas por decapagem por meio de tratamentos químicos do corpo externo das ligas de aço inoxidável. O uso de processos mecânicos muitas vezes prejudica ou danifica a superfície do metal. Para evitar tais defeitos prejudiciais, é mais fácil eliminar o excesso de metais através do uso de lavagens químicas, pois eliminam efetivamente a camada extra da superfície do aço inoxidável. Este processo utiliza soluções ácidas, incluindo ácidos nítrico (HNO3) e fluorídrico (HF).

Vantagens e desvantagens do duplex e do aço inoxidável

Como existem vários tipos de aço duplex e inoxidável, as vantagens e desvantagens associadas a cada tipo dependem da aplicação para a qual será usado, juntamente com a composição química do tipo. Por exemplo, os tipos de aço inoxidável austenítico pertencentes à série 300 apresentam excelente ductilidade, melhor resistência à corrosão e boa resistência mecânica. A sua química pode ser alterada diminuindo ou aumentando o teor de carbono para fins específicos, como soldadura ou utilização em temperaturas elevadas. Os aços inoxidáveis pertencentes às classes martensítica e ferrítica apresentam melhor dureza e as propriedades de resistência à corrosão são inferiores em comparação aos aços austeníticos e à variedade duplex de aços inoxidáveis. Como os aços inoxidáveis duplex são altamente ligados, o custo de utilização desses metais pode ser alto. No entanto, o custo de classes como 904L é mais alto do que alguns aços inoxidáveis duplex padrão. Além do fator custo, existem muito poucas ligas de aço inoxidável que poderiam ser usadas em temperaturas elevadas, ao contrário das ligas de níquel como Monel, Inconel, etc. Outra desvantagem dessas ligas é sua resistência ao impacto, que não é muito boa em temperaturas como baixo como -50 grau.

P: Como é feito o aço duplex?

A: A produção de aço inoxidável duplex é um processo de vários estágios de fabricação e conformação de aço. Começa com a combinação de matérias-primas contendo: níquel, minério de ferro, cromo, molibdênio e outros elementos de liga em um forno elétrico a arco, no qual são fundidos e misturados. Esse aço fundido é movido para um conversor de descarbonetação de argônio e oxigênio (AOD), no qual ocorrem processos metalúrgicos críticos. No conversor AOD, os gases são removidos do aço fundido e a composição final é ajustada pela adição de elementos de liga. Em seguida, o aço é transferido para um forno panela, para que sejam feitas modificações em suas inclusões.

Uma vez preparado, o aço fundido pode ser fundido em blocos de fundição contínua ou em lingotes sólidos. A mistura fundida de aço duplex solidifica inicialmente como um sólido completamente ferrítico. No entanto, à medida que esfria até a temperatura ambiente, aproximadamente metade do material sofre uma transformação de fase de ferrítico para austenítico.

Esses blocos ou lingotes são então processados posteriormente, normalmente por reaquecimento e forjamento ou laminação para atingir o diâmetro necessário. Posteriormente, é aplicado o recozimento em solução, processo de tratamento térmico, para garantir a consistência da estrutura interna da barra. Após o recozimento, as barras são temperadas para atingir as propriedades desejadas. Por fim, para proporcionar um acabamento superficial consistente, as barras passam por descascamento mecânico para remover a superfície irregular, resultando no produto acabado de aço inoxidável duplex.

P: Qual é o teor de carbono do aço duplex?

R: O teor de carbono do aço duplex é normalmente inferior a 0,04%. O teor de cromo (Cr) e níquel (Ni) pode ser ajustado nas faixas de 20% a 30% e abaixo de 9,5%, respectivamente. O aço inoxidável duplex também contém elementos de liga menores, como: molibdênio, nitrogênio, tungstênio e cobre.

P: Quais são as formas comuns de material de aço duplex?

R: O aço duplex está disponível em vários formatos para atender diversas necessidades industriais e de engenharia, incluindo:

Acessórios e Flanges

Conexões e flanges de aço duplex são componentes essenciais em sistemas de tubulação, fornecendo conexões robustas que podem suportar ambientes agressivos. Sua resistência e resistência à corrosão os tornam adequados para aplicações em indústrias como: petróleo e gás, processamento químico e engenharia naval.

Cano

Tubos de aço duplex são amplamente utilizados para transportar fluidos e gases em ambientes exigentes. Oferecem resistência superior à corrosão, tornando-os ideais para o transporte de substâncias corrosivas em indústrias como: petroquímica, papel e celulose e dessalinização.

Placa

As placas de aço duplex são folhas planas e largas de material que encontram aplicação em projetos estruturais e industriais. Sua alta resistência e resistência à corrosão os tornam valiosos para a construção de vasos de pressão, tanques de armazenamento e vários componentes estruturais.

Folha

As chapas de aço duplex são mais finas que as placas e costumam ser usadas em aplicações que exigem materiais leves, porém duráveis. Eles são comumente empregados em revestimentos arquitetônicos, equipamentos de cozinha e painéis decorativos.

Tubo

Os tubos de aço duplex são utilizados para o transporte de líquidos ou gases, especialmente em situações em que a resistência à corrosão é fundamental. Eles são essenciais em setores como: processamento químico, perfuração offshore e fabricação de trocadores de calor.

Barra

As barras de aço duplex vêm em vários formatos, incluindo: redondo, quadrado e hexagonal, e são usadas em aplicações como: eixos, fixadores e válvulas. A sua combinação de resistência e resistência à corrosão torna-os versáteis em contextos mecânicos e industriais.

P: Quais são as vantagens de usar aço duplex?

A: O aço inoxidável duplex oferece muitas vantagens em comparação aos tipos tradicionais de aço inoxidável austenítico e ferrítico. Estes são:

Freqüentemente exibem até duas vezes a resistência dos tipos de aço inoxidável austenítico e ferrítico.

Impressionante conformabilidade sob pressão, superando a das classes ferríticas, e oferece tenacidade superior.

Dependendo do grau específico, os aços inoxidáveis duplex proporcionam resistência à corrosão comparável ou até superior quando comparados aos graus austeníticos comuns. Ligas com níveis elevados de nitrogênio, molibdênio e cromo apresentam notável resistência à corrosão em frestas e corrosão por cloretos.

Oferece propriedades mecânicas superiores quando comparado ao aço inoxidável ferrítico, principalmente em termos de tenacidade plástica.

Apresenta capacidades de trabalho a frio e de conformação a frio significativamente melhoradas em comparação com o aço inoxidável ferrítico.

Geralmente, nenhum pré-aquecimento ou tratamento térmico pós-soldagem é necessário, simplificando o processo de soldagem.

A versatilidade do aço inoxidável duplex se estende a uma gama mais ampla de aplicações em comparação com o aço inoxidável ferrítico.

P: Qual é a diferença entre o aço duplex e o aço inoxidável 304?

A: O aço inoxidável duplex, especialmente o aço inoxidável duplex 2205, se destaca do aço inoxidável 304 austenítico principalmente em três aspectos principais. Primeiro, seu limite de escoamento é notavelmente maior – mais que o dobro do aço inoxidável austenítico normal. Esta elevada resistência permite a construção de tanques de armazenamento e vasos de pressão com paredes mais finas, reduzindo, em última análise, os custos de material. Em segundo lugar, possui excepcional resistência à corrosão sob tensão, superando as capacidades do aço inoxidável austenítico nesse aspecto. Por fim, suas propriedades mecânicas são superiores, com capacidade de absorver mais energia em condições de carregamento dinâmico ou estático, tornando-o mais resiliente em cenários que envolvem acidentes repentinos como colisões ou explosões.

No entanto, é essencial considerar algumas desvantagens ao comparar o aço inoxidável duplex com o aço inoxidável austenítico. O aço duplex tem versatilidade limitada em aplicações, necessitando de controle de temperatura abaixo de 250 graus. Sua tenacidade plástica é menor, resultando em processamento inferior a frio e a quente e desempenho de conformação em comparação ao aço inoxidável austenítico. Além disso, possui uma zona quebradiça de média temperatura, exigindo controle rigoroso no tratamento térmico e nos processos de soldagem para evitar a formação de fases prejudiciais e a deterioração do desempenho.

P: Qual é a diferença entre o aço duplex e o aço inoxidável 316?

A: A principal diferença entre o aço duplex e o aço inoxidável 316 está na sua composição. O aço inoxidável duplex possui mais cromo, molibdênio e nitrogênio, tornando-o mais forte e resistente à corrosão em temperaturas mais altas. Enquanto o aço inoxidável 316 apresenta excelente resistência a ambientes corrosivos dentro da família 300, o aço inoxidável duplex oferece resistência significativamente maior à corrosão corrosiva, especialmente na presença de cloreto. O aço duplex também é mais dúctil, permitindo modelagens complexas.

Em termos de resistência e durabilidade, o aço duplex supera o 316, devido à sua resistência a diversos ambientes corrosivos. É ideal para aplicações de alto estresse, como válvulas e bombas que precisam de longevidade.

P: Qual é a diferença entre o aço duplex e o aço inoxidável 201?

A: O aço duplex e o aço inoxidável 201 apresentam diferenças distintas em composição, propriedades e aplicações. O aço inoxidável duplex é caracterizado por sua microestrutura bifásica, compreendendo fases austeníticas e ferríticas, normalmente em uma proporção 50-50. Contém níveis mais elevados de cromo, níquel, molibdênio e nitrogênio, proporcionando excepcional resistência à corrosão, especialmente em ambientes ricos em cloreto, e propriedades mecânicas superiores, incluindo resistência e tenacidade. Consequentemente, o aço duplex encontra seu nicho em aplicações exigentes como: processamento químico, ambientes marinhos e componentes estruturais nos quais tanto a resistência à corrosão quanto a resistência são críticas.

Em contraste, o aço inoxidável 201 é um aço inoxidável austenítico com uma composição de liga mais simples, consistindo principalmente de ferro, cromo e níquel. Embora ofereça boa resistência geral à corrosão, não corresponde à resistência à corrosão e às propriedades mecânicas do aço inoxidável duplex. Como resultado, o aço inoxidável 201 é comumente usado em aplicações menos exigentes, incluindo: eletrodomésticos, panelas, utensílios e acabamentos decorativos, para os quais os requisitos de resistência à corrosão e resistência mecânica são menos rigorosos.

P: Por que o nitrogênio é adicionado ao aço inoxidável duplex?

A: Estabilização da Austenita: O nitrogênio é um elemento de liga que ajuda a estabilizar a fase austenita em aços inoxidáveis duplex. Comparada apenas à ferrita, esta fase melhora a resistência, tenacidade e resistência à corrosão.

Resistência à corrosão: O nitrogênio aumenta a resistência dos aços inoxidáveis duplex a várias formas de corrosão, como corrosão por picadas e frestas. O nitrogênio promove a formação da famosa película protetora passiva do aço inoxidável na superfície, que ajuda a resistir ao ataque de ambientes corrosivos.

Resistência e Tenacidade: O nitrogênio fortalece a matriz da liga por meio do fortalecimento da solução sólida, o que melhora as propriedades mecânicas dos aços inoxidáveis duplex. Ele aumenta a resistência ao escoamento, a resistência à tração e a resistência ao impacto do material, tornando-o adequado para aplicações estruturais exigentes.

Adições econômicas: A liga de nitrogênio oferece uma alternativa econômica para aumentar o desempenho da liga em comparação com outros elementos de liga, como níquel ou molibdênio. Permite que as fundições criem ligas com propriedades desejáveis sem aumentar significativamente o custo do material.

P: Quais tipos de aço inoxidável duplex existem e onde geralmente são usados?

R: 2205 (UNS S32205/S31803)

Esta classe é conhecida pela boa resistência geral à corrosão, oferecendo desempenho superior ao 316L na maioria dos ambientes.

Seu alto teor de cromo, molibdênio e nitrogênio resiste a corrosão por corrosão, fissuras e corrosão geral.

No entanto, não é adequado para aplicações que exijam exposição prolongada a temperaturas acima de 300 graus devido à precipitação de microestruturas frágeis.

As aplicações típicas incluem:

Processamento, transporte e armazenamento de produtos químicos: O grau 2205 é usado em vasos de pressão, tanques, tubulações e trocadores de calor na indústria química.

Exploração e processamento de petróleo e gás: É adequado para plataformas offshore, oleodutos e equipamentos expostos a ambientes corrosivos na indústria de petróleo e gás.

Usinas de dessalinização: O grau 2205 é usado em usinas de dessalinização de água do mar devido à sua resistência à corrosão por cloretos.

Aplicações marítimas: É utilizado na construção naval, estruturas offshore e equipamentos marítimos. É utilizado na construção naval, estruturas offshore e equipamentos marítimos.

Indústria de papel e celulose: O grau 2205 é usado em equipamentos de produção de papel e celulose, onde a resistência à corrosão é crucial.

2507 (UNS S32750)

Esta classe super duplex tem alta resistência à corrosão por pite e em fendas graças ao seu alto teor de molibdênio e cromo.

Oferece alta resistência, mas também pode sofrer fragilização se exposto a altas temperaturas por um período prolongado.

O aço inoxidável duplex grau 2507 é frequentemente usado em ambientes extremos, como usinas de dessalinização, sistemas de água do mar e indústrias petroquímicas.

As aplicações típicas incluem:

Equipamento de processamento químico: O grau 2507 é adequado para equipamentos usados na produção e manuseio de produtos químicos, ácidos e solventes.

Indústria de petróleo e gás: É utilizado em plataformas offshore, equipamentos submarinos e dutos devido à sua resistência à corrosão na água do mar e em ambientes agressivos.

Usinas de dessalinização: A resistência à corrosão da liga a torna adequada para uso em usinas de dessalinização onde entra em contato com água do mar rica em cloreto.

Indústria de papel e celulose: O grau 2507 é utilizado em equipamentos como digestores, lavadores de alvejante e evaporadores devido à sua resistência a produtos químicos corrosivos utilizados no processo de fabricação de papel.

LDX 2101 (UNS S32101)

Por ser um aço inoxidável lean duplex, o LDX 2101 oferece boa resistência geral à corrosão, superior ao 304, mas não tão boa quanto o 316.

É caracterizado por alta resistência e boa resistência à corrosão sob tensão.

É mais barato porque usa menos níquel e molibdênio, mas pode ser mais difícil de obter dependendo das condições do mercado.

As aplicações comuns incluem:

Processamento químico: A resistência à corrosão do LDX 2101 o torna adequado para equipamentos e componentes utilizados em plantas de processamento químico.

Indústria de petróleo e gás: O LDX 2101 pode ser usado em plataformas offshore, oleodutos e outros equipamentos expostos a ambientes corrosivos na indústria de petróleo e gás.

Usinas de dessalinização: A resistência do LDX 2101 à corrosão e à fissuração por corrosão sob tensão por cloreto o torna adequado para usinas de dessalinização onde a água do mar é processada.

Processamento de alimentos: A resistência à corrosão e a boa usinabilidade do LDX 2101 o tornam adequado para processamento de alimentos e equipamentos de armazenamento.

Construção: O LDX 2101 pode ser utilizado em aplicações estruturais que exigem resistência à corrosão, como pontes e edifícios.

2304 (UNS S32304)

Outro Lean Duplex, o 2304 oferece resistência à corrosão semelhante ao 316L, mas com maior resistência.

No entanto, é suscetível à corrosão por pites em ambientes ricos em cloreto.

É frequentemente usado na construção, arquitetura e na indústria de papel e celulose.

Algumas aplicações específicas ideais incluem:

Processamento Químico: A construção de navios-tanque químicos, tanques de carga e tanques de armazenamento devido às propriedades de resistência à corrosão do grau 2304.

Indústria de petróleo e gás: plataformas offshore, oleodutos e equipamentos submarinos na indústria de petróleo e gás.

Indústria de papel e celulose: Trocadores de calor, digestores e torres de branqueamento, caldeiras de recuperação, sistemas de tubulação e outros equipamentos.

Construção: Estruturas e componentes arquitetônicos, incluindo fachadas, vigas, colunas, treliças, corrimãos, elementos decorativos, coberturas e revestimentos.

ZERON 100 (UNS S32760)

Assim como a 2507 (UNS S32750), esta classe super duplex oferece alta resistência à corrosão por pite e em frestas. Ele também oferece boa resistência à corrosão sob tensão por sulfetos.

No entanto, como outras classes super duplex, é suscetível à fragilização em altas temperaturas.

As aplicações típicas incluem:

Indústria de petróleo e gás: Zeron 100 é comumente usado na produção offshore de petróleo e gás, proporcionando resistência confiável à corrosão em ambientes de água do mar e gases ácidos.

Processamento químico: É usado em plantas de processamento químico em sistemas de tubulação, trocadores de calor, válvulas e conexões, vasos de pressão e tanques de armazenamento de produtos químicos.

Plantas de dessalinização: Pode suportar os efeitos corrosivos da água do mar, tornando-o ideal para uso em equipamentos de osmose reversa (RO), vasos de enchimento, unidades de remoção de sulfato e equipamentos de dessulfurização de gases de combustão (FGD).

Indústrias petroquímicas, de papel e celulose e marítimas: esse tipo é frequentemente encontrado em trocadores de calor, vasos de pressão e sistemas de tubulação.

P: Quais são os métodos de soldagem do aço inoxidável duplex?

R: Soldadores qualificados podem soldar chapas de aço inoxidável duplex ou perfis de aço inoxidável duplex usando os métodos comuns de soldagem para aços de alta liga. Nestas podemos encontrar: soldadura submersa, soldadura com gás inerte de tungsténio, soldadura por plasma, soldadura por arco metálico com gás activo, soldadura a laser e soldadura por feixe eléctrico. O processo de resfriamento após a soldagem tem influência significativa na relação austenita-ferrita do material à temperatura ambiente. Assim, um resfriamento retardado resulta em um maior teor de austenita e, em geral, uma têmpera para um menor teor de austenita. A escolha do processo de soldagem adequado, assim como a geometria correta da costura, garantem facilidade no ajuste com bastante precisão da relação austenita-ferrita. Por isso, é importante garantir uma taxa de resfriamento lenta entre as temperaturas de 1.100 graus Celsius e 1.000 graus Celsius. A temperatura da solda deverá passar de 950 a 700 graus Celsius em dois minutos, para evitar precipitações indesejadas. Uma velocidade de resfriamento rápida deve ser mantida até a temperatura de 300 graus Celsius. O Super Duplex também é soldável de forma semelhante a um aço de alta liga, portanto com bons resultados.

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