Was ist der Unterschied zwischen 2205 und 2507 Duplexstahl?

Was ist der Unterschied zwischen 2205 und 2507 Duplexstahl?

Duplex-Edelstahl wird „Duplex“ genannt, weil seine metallurgische Mikrostruktur aus zwei Edelstahlkörnern besteht: ferritisch und austenitisch. Im Bild unten erscheint die gelbe austenitische Phase als „Insel“, umgeben von einem blauen ferritischen Ozean. Wenn Duplex-Edelstahl geschmolzen wird, erstarrt er durch die flüssige Erstarrung zunächst zu einer vollständigen ferritischen Struktur, und wenn das Material auf Raumtemperatur abkühlt, wandelt sich etwa die Hälfte der ferritischen Körner in austenitische Körner („Inseln“) um. Dadurch ist das Gefüge zu etwa 50 % austenitisch und zu 50 % ferritisch.

Die Festigkeit von Duplex-Edelstahl ist etwa doppelt so hoch wie die von herkömmlichem austenitischem Edelstahl oder ferritischem Edelstahl. Daher können Konstrukteure in einigen Anwendungen die Wandstärke reduzieren. Die folgende Abbildung vergleicht die Streckgrenze mehrerer Duplex-Edelstähle und austenitischer 316L-Edelstähle bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 300 °C.

Trotz ihrer hohen Festigkeit weisen Duplex-Edelstähle eine gute Plastizität und Zähigkeit auf. Die Zähigkeit und Duktilität von Duplex-Edelstahl sind deutlich besser als die von ferritischem Edelstahl und Kohlenstoffstahl und behalten auch bei sehr niedrigen Temperaturen wie -40 Grad C/F eine gute Zähigkeit bei. Aber nicht an die hervorragende Qualität von austenitischem Edelstahl heran.

Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl hängt hauptsächlich von seiner chemischen Zusammensetzung ab. In den meisten Anwendungsumgebungen weisen Duplex-Edelstähle aufgrund ihres hohen Chromgehalts, der in oxidierenden Säuren günstig ist, eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf und enthalten ausreichende Mengen an Molybdän und Nickel, um Korrosion in mittelreduzierenden sauren Medien zu widerstehen.

Die Fähigkeit von Duplex-Edelstahl, Chloridionen-Lochfraß und Spaltkorrosion zu widerstehen, hängt von seinem Chrom-, Molybdän-, Wolfram- und Stickstoffgehalt ab. Der relativ hohe Chrom-, Molybdän- und Stickstoffgehalt von Duplex-Edelstählen verleiht ihnen eine gute Beständigkeit gegen Chloridlochfraß und -spalten. Sie sind in einer Reihe unterschiedlicher Korrosionsbeständigkeitsgrade erhältlich, die sowohl der Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl 316, z. B. wirtschaftlichem Duplex-Edelstahl 2101©, als auch der Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl mit 6 % Molybdängehalt, z. B. SAF 2507©, entsprechen.

Duplex-Edelstahl weist eine sehr gute Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit (SCC) auf, die von der Ferritseite „vererbt“ wird. Die Beständigkeit aller Duplex-Edelstähle gegenüber Chlorid-Spannungskorrosionsrissen ist deutlich besser als die der austenitischen Edelstähle der Serie 300. Standardmäßige austenitische Edelstahlsorten wie 304 und 316 können in Gegenwart von Chloridionen, feuchter Luft und erhöhten Temperaturen Spannungsrisskorrosion erleiden. Daher wird bei vielen Anwendungen in der chemischen Industrie, bei denen ein höheres Risiko von Spannungskorrosion besteht, häufig Duplex-Edelstahl verwendet, um den Einsatz von austenitischem Edelstahl zu ersetzen.