۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
2101LDX یا Lean Duplex 2101 یک استیل دو فازی ( آستنیتی – فریتی) با مقادیر نسبتاً کم عناصر آلیاژی است. این فولاد مانند دیگر گریدهای دو فازی ، استحکام مکانیکی بالایی دارد. مقاومت به خوردگی آن خوب بوده و اکثر استانداردهای مربوط به خوردگی فولادهای زنگ نزن را به خوبی پوشش میدهد . در مجموع، این فولاد میتواند با توجه به استحکام ، دوام و هزینه در طولانی مدت برای طراحی بهینه بسیاری از تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار بگیرد.
ترکیب شیمیایی
| Iron
Fe Balance |
Chromium
Cr 21.00-22.00 |
Manganese
Mn 4.00-6.00 |
Nickel
Ni 1.35-1.70 |
Copper
Cu 0.10-0.80 |
Molybdenum
Mo 0.10-0.80 |
|||||
| Silicon
Si 1.00 |
Nitrogen
N 0.20-0.25 |
Carbon
C 0.04 |
Phosphorus
P 0.04 |
Sulfur
S 0.03 |
||||||
ویژگیهای کلیدی
استانداردها
| نامهای دیگر | ASTM | AMSE | UNS | EN Chemical Designation | EN Numeric Designation (DIN) | AISI |
| EN 10088–4
EN ISO 9445-2 |
A240
A789 A790 |
SA240
SA789 SA790 |
S32101 | X2CrNiN22-2 | 1.4162 | 2101 |
خواص مکانیکی
| سختی (HB) | مدول الاستیک (GPa) | درصد تغییر طول در 50 میلیمتر (2 اینچ) | استحکام تسلیم (MPa) | استحکام کششی (MPa) |
| 290 | 200 | 30 | 530 | 696 |
خواص فیزیکی
| چگالی (g/cm3) | مقاومت الکتریکی ((nΩ.m | نقطه ذوب (ºC) | (J/Kg.°C) ظرفیت گرمایی ویژه |
| 7.84 | 85 | 1377-1454 | 482 |
خواص خوردگی
فولاد 2101LDX دارای مقاومت به خوردگی یکنواخت و حفرهای خوب است. از این فولاد در گستره وسیعی از محیطهای مستعد خوردگی یکنواخت ، شیاری و حفرهای استفاده میشود. حضور کروم ، مولیبدن و نیتروژن در ترکیب شیمیایی این فولاد مقاومت به خوردگی شیاری و حفرهای را افزایش میدهد. مقاومت به خوردگی شیاری و حفرهای عمدتاً به دلیل مقدار بالای کروم و نیتروژن در ترکیب این فولاد خوب است.
مشابه تمامی فولاد های زنگ نزن دوفازی ، 2101LDX نیز در محیطهای کلریدی مقاومت به خوردگی تنشی خوبی از خود نشان میدهد.
| تیزاب سلطانی | هیدروژن سولفید
(H2S) |
اسید فرمیک
(HCOOH) |
اسید استیک
(CH3COOH) |
کلر
Cl– |
آب دریا
(NaCl 3.5%) |
اسید نیتریک
(HNO3) |
اسید فسفریک
(H3PO4) |
اسید هیدروفلوئوریک
(HF) |
اسید هیدروکلریک
(HCl) |
اسید سولفوریک
(H2SO4) |
|
| نامناسب | خوب: تا دمای 400 درجه سانتی گراد | خوب: در دمای محیط و تمامی غلظت ها، وابسته به شرایط: در دماهای بالا و غلظت های متفاوت | خوب: در غلظت های پایین و تمامی دماها و غلظت های بالا و دمای محیط، متوسط : در غلظت های بالا و دمای جوش | خوب: تا دمای 100 درجه سانتی گراد | خوب: در دمای محیط، وابسته به شرایط: در دمای جوش | متوسط: در دمای محیط و غلظت بالا، خوب: در غلظت پایین و دمای محیط، وابسته به شرایط: در دمای جوش | خوب: در همه ی غلظت ها و دمای محیط،
وابسته به شرایط: در دمای جوش |
نامناسب | وابسته به شرایط: در دمای محیط،
نامناسب: در دمای جوش |
وابسته به شرایط: بهتر از L304، ضعیف تر از L316 | |
خواص حرارتی و اکسیداسیون
| حداکثر دمای کاری (ºC) | ضریب هدایت حرارتی (W/m.K) | ضریب انبساط حرارتی m/K)/(µm | |
| پیوسته
300 |
ناپیوسته
315 |
15 | 13 |
فرآیندهای ساخت و تولید
از ویژگی های اصلی این آلیاژ مقاومت کلی خوب در برابر خوردگی ، قابل مقایسه با فولاد 304L در دمای بالا و 316L در دمای اتاق و خواص مکانیکی بهبود یافته است . این گرید دارای دامنه دمای کاری: 50 تا 300 درجه سانتی گراد است .
شکلدهی
گرید DX2202 برای شکلدهی سرد مناسب است. هنگامی که تغییرشکل بیش از 20% داشته باشد، یک عملیات حرارتی میانی 1080 – 1040 درجه سانتیگردا باید اعمال شود. همچنین درصورتی که میزان تغییر شکل در یک پاس (یک مرحله) بیشتر از 10% باشد، عملیات حرارتی به منظور بازگردانی خواص مکانیکی باید انجام گیرد.
در مقایسه با 304L حداقل شعاع خمکاری باید بدلیل خواص مکانیکی بالاتر و تغییر طول شکست کمتر اعمال گردد. حداقل شعاع خمکاری باید 3 برابر ضخامت متریال، و 4 برابر ضخامت ناحیه اتصال جوش باشد.
عملیات حرارتی
پس از کار سرد، یک عملیات حراردهی همراه با صرف زمان در دمای 1040 درجه سانتی گراد (60± درجه)، و بدنبال آن کوئنچ کردن در آب یا سرمایش در هوا، جهت بازیابی ریزساختار و حذف تنش های داخلی، انجام میشود.
جوش پذیری
ترکیب شیمیایی 2202 جهت محدود کردن تغییرات ریزساختاری در ناحیه متاثر از حرارت جوش (HAZ) ، دستخوش تغییراتی شده است . در مورد جوشکاری بدون مواد پر کننده (فیلر متال) ناحیه جوش کاملا فریتی و بدنبال آن در خلال سرمایش بعدی آستنیت نیز تشکیل میشود. سرمایش بسیار سریع میتواند منجر به تشکیل فریت بیش از حد بشود. با این وجود انتخاب پارامترهای جوشکاری مثل ، انرژی ، فیلر متال و گاز محافظ برای رسیدن به کسری کنترل شده از فریت هم در ناحیه جوش و هم در ناحیه تحت تاثیر حرارت بسیار مهم است. شرایط جوش به ضخامت و تجهیزات جوش بستگی دارد.