เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์ของแผ่นเหล็กสเตนเลสดูเพล็กซ์ ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับพฤติกรรมการเสื่อมสภาพของวัสดุที่น่าทึ่งนี้ ดังนั้น เรามาดูกันดีกว่าว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อแผ่นเหล็กสเตนเลสดูเพล็กซ์มีอายุมากขึ้น
ก่อนอื่น สเตนเลสดูเพล็กซ์คืออะไรกันแน่? เป็นสเตนเลสชนิดหนึ่งที่ผสมผสานคุณสมบัติที่ดีที่สุดของสเตนเลสออสเทนนิติกและเฟอร์ริติกเข้าไว้ด้วยกัน มีโครงสร้างจุลภาคสองเฟส โดยมีออสเทนไนต์และเฟอร์ไรต์ในปริมาณที่เท่ากันโดยประมาณ ทำให้มีคุณสมบัติเจ๋งๆ บางอย่าง เช่น มีความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี และความเหนียวเป็นเลิศ
เมื่อพูดถึงการเสื่อมสภาพ เรากำลังพูดถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับวัสดุเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งมักเกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความเครียด และการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน
การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคในช่วงอายุ
สิ่งสำคัญประการหนึ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการเสื่อมสภาพของแผ่นเหล็กสเตนเลสดูเพล็กซ์คือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค ที่อุณหภูมิสูง เฟสทุติยภูมิบางเฟสสามารถเกิดขึ้นภายในวัสดุได้ สิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือเฟสซิกมา (σ) และเฟสไค (χ)
เฟสซิกมาเป็นสารประกอบระหว่างโลหะที่แข็งและเปราะ จะเกิดขึ้นเมื่อดูเพล็กซ์สแตนเลสถูกให้ความร้อนในช่วงอุณหภูมิประมาณ 600 - 900°C (1112 - 1652°F) ขั้นตอนนี้อาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อคุณสมบัติทางกลของวัสดุ จะช่วยลดความเหนียวและความเหนียวของแผ่นสแตนเลสดูเพล็กซ์ ทำให้มีแนวโน้มที่จะแตกร้าวได้ง่ายขึ้น เมื่อระยะซิกมาเริ่มก่อตัว มันสามารถเติบโตและแพร่กระจายไปทั่วโครงสร้างจุลภาค และค่อยๆ ลดประสิทธิภาพโดยรวมของเพลต
ระยะไคเป็นอีกหนึ่งแขกที่ไม่พึงประสงค์ในระหว่างกระบวนการชรา นอกจากนี้ยังก่อตัวในช่วงอุณหภูมิใกล้เคียงกับเฟสซิกมา แต่ในอัตราที่เร็วกว่า เฟสไคประกอบด้วยธาตุอัลลอยด์จำนวนมาก เช่น โมลิบดีนัมและโครเมียม การก่อตัวของมันอาจทำให้องค์ประกอบเหล่านี้หมดสิ้นไปจากเมทริกซ์โดยรอบ ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานการกัดกร่อนของแผ่นสเตนเลสสตีลดูเพล็กซ์
ผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกล
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว การก่อตัวของเฟสทุติยภูมิในระหว่างการเสื่อมสภาพมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติทางกลของแผ่นสเตนเลสดูเพล็กซ์
เริ่มจากความแข็งแกร่งกันก่อน ในช่วงแรกของการแก่ชรา ความแข็งแรงของแผ่นอาจเพิ่มขึ้นเล็กน้อย เนื่องจากการก่อตัวของระยะทุติยภูมิเหล่านี้สามารถทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ของความคลาดเคลื่อนภายในวัสดุ การเคลื่อนตัวก็เหมือนกับข้อบกพร่องในโครงสร้างผลึก และเมื่อถูกปิดกั้น วัสดุจะเสียรูปได้ยากขึ้น ดังนั้นความแข็งแกร่งจึงเพิ่มขึ้น
อย่างไรก็ตาม เมื่อกระบวนการชราดำเนินต่อไปและระยะที่สองเติบโตขึ้น ความเข้มแข็งก็เริ่มลดลง เฟสซิกมาและไคมีความเปราะ และเมื่อมีมากเกินไป ก็สามารถทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กได้ รอยแตกขนาดเล็กเหล่านี้สามารถแพร่กระจายภายใต้ความเครียด ส่งผลให้วัสดุเสียหายกะทันหัน
ความเหนียวและความเหนียวก็ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงเช่นกัน ความเหนียวคือความสามารถของวัสดุในการเปลี่ยนรูปพลาสติกก่อนที่จะแตกหัก และความเหนียวคือความสามารถในการดูดซับพลังงานก่อนที่จะแตกหัก ด้วยการก่อตัวของเฟสเปราะ เช่น ซิกมาและไค แผ่นเหล็กสเตนเลสดูเพล็กซ์จึงมีความเหนียวและเหนียวน้อยลงมาก มันเหมือนกับการเปลี่ยนจากหนังยางที่ยืดหยุ่นไปเป็นแท่งแข็ง เมื่อถึงขีดจำกัด มันก็จะพังทันที
ผลต่อความต้านทานการกัดกร่อน
ความต้านทานการกัดกร่อนเป็นข้อดีหลักประการหนึ่งของสเตนเลสดูเพล็กซ์ แต่การเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งานอาจทำให้เกิดปัญหาได้
เมื่อเฟสไคก่อตัวขึ้น มันจะทำลายเมทริกซ์โดยรอบของธาตุผสมที่สำคัญ เช่น โครเมียมและโมลิบดีนัม องค์ประกอบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวสแตนเลส ฟิล์มพาสซีฟทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันโลหะไม่ให้ทำปฏิกิริยากับสภาพแวดล้อมโดยรอบ เมื่อองค์ประกอบโลหะผสมหมด ฟิล์มแฝงจะอ่อนลง และวัสดุจะไวต่อการกัดกร่อนมากขึ้น
การกัดกร่อนแบบรูพรุนเป็นการกัดกร่อนทั่วไปที่อาจเกิดขึ้นในแผ่นเหล็กสเตนเลสดูเพล็กซ์ที่มีอายุมาก การเจาะรูเริ่มต้นจากรูเล็กๆ หรือหลุมเล็กๆ บนพื้นผิวของวัสดุ หลุมเหล่านี้สามารถขยายได้ลึกขึ้นและกว้างขึ้น ซึ่งในที่สุดก็นำไปสู่ความล้มเหลวของแผ่นเปลือกโลก ความเครียด - การแตกร้าวจากการกัดกร่อนเป็นอีกปัญหาหนึ่ง เมื่อแผ่นอยู่ภายใต้ความเครียดและสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน การก่อตัวของระยะทุติยภูมิในระหว่างอายุอาจทำให้มีแนวโน้มที่จะแตกร้าวมากขึ้น
วิธีควบคุมพฤติกรรมสูงวัย
แล้วเราจะควบคุมพฤติกรรมการเสื่อมสภาพของแผ่นสแตนเลสดูเพล็กซ์ได้อย่างไร?
ก่อนอื่นเราต้องระมัดระวังในการอบชุบด้วยความร้อน หากจะใช้เพลตในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เราจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระบวนการบำบัดความร้อนได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อลดการก่อตัวของเฟสทุติยภูมิให้เหลือน้อยที่สุด ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการควบคุมอัตราการทำความร้อนและความเย็น รวมถึงช่วงอุณหภูมิ
อีกวิธีหนึ่งคือการเลือกองค์ประกอบที่เหมาะสมของดูเพล็กซ์สแตนเลส สามารถเพิ่มหรือปรับแต่งองค์ประกอบโลหะผสมบางอย่างเพื่อทำให้วัสดุทนทานต่อการเสื่อมสภาพได้มากขึ้น ตัวอย่างเช่น การเติมไนโตรเจนในปริมาณเล็กน้อยสามารถช่วยรักษาเฟสออสเทนไนต์ให้คงที่ และลดการก่อตัวของเฟสซิกมาและไค
การจัดเก็บและการจัดการที่เหมาะสมก็มีความสำคัญเช่นกัน ควรเก็บแผ่นไว้ในที่แห้งและสะอาดเพื่อป้องกันการกัดกร่อน และเมื่อมีการใช้งาน เราต้องหลีกเลี่ยงการวางไว้ในอุณหภูมิที่สูงมากและสภาพแวดล้อมที่รุนแรงให้มากที่สุด
แผ่นเหล็กสเตนเลสดูเพล็กซ์ประเภทต่างๆ และการเสื่อมสภาพ
แผ่นสเตนเลสดูเพล็กซ์มีหลายประเภท เช่นแผ่นเหล็กสแตนเลสรีดเย็นและแผ่นเหล็กสแตนเลสรีดร้อน- พฤติกรรมการแก่ชราอาจแตกต่างกันเล็กน้อยระหว่างประเภทเหล่านี้
แผ่นเหล็กสเตนเลสรีดเย็นมักจะมีโครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอมากกว่าเมื่อเทียบกับแผ่นรีดร้อน สิ่งนี้สามารถทำให้พวกเขาต้านทานผลกระทบด้านลบจากการแก่ชราได้มากขึ้นเล็กน้อย กระบวนการรีดเย็นยังสามารถทำให้เกิดความเค้นตกค้าง ซึ่งอาจส่งผลต่อการก่อตัวของระยะทุติยภูมิในระหว่างการชราภาพ
ในทางกลับกัน แผ่นเหล็กสเตนเลสรีดร้อนอาจมีโครงสร้างจุลภาคที่หยาบกว่า สิ่งนี้สามารถทำให้พวกเขามีแนวโน้มที่จะเกิดเฟสซิกมาและไคที่อุณหภูมิสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม แผ่นรีดร้อนมักจะคุ้มค่ากว่าและมีรูปแบบที่ดีกว่า
เราก็มีเช่นกัน201 202 แผ่นเหล็กสแตนเลส- สิ่งเหล่านี้แตกต่างจากสแตนเลสดูเพล็กซ์ทั่วไปเล็กน้อย พวกมันมีองค์ประกอบและโครงสร้างจุลภาคที่แตกต่างกัน ซึ่งหมายความว่าพฤติกรรมการแก่ชราของพวกมันก็มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวเช่นกัน อาจมีความทนทานต่อการกัดกร่อนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับสเตนเลสดูเพล็กซ์เกรดสูงกว่าบางประเภท และคุณสมบัติทางกลสามารถเปลี่ยนแปลงได้รวดเร็วกว่าในระหว่างการเสื่อมสภาพ
บทสรุป
โดยสรุป พฤติกรรมการเสื่อมสภาพของแผ่นเหล็กสเตนเลสดูเพล็กซ์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างระดับจุลภาค ผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกล และผลกระทบต่อความต้านทานการกัดกร่อน แต่ในฐานะซัพพลายเออร์ เรารู้วิธีจัดการกับมัน เราสามารถควบคุมการเสื่อมสภาพได้ด้วยการบำบัดความร้อน องค์ประกอบของโลหะผสม ตลอดจนการจัดเก็บและการจัดการที่เหมาะสม
หากคุณอยู่ในตลาด Duplex Stainless Steel Plate ไม่ว่าจะเป็นแผ่นเหล็กสแตนเลสรีดเย็น-แผ่นเหล็กสแตนเลสรีดร้อน, หรือ201 202 แผ่นเหล็กสแตนเลสเราช่วยคุณได้ เราสามารถจัดหาเพลตคุณภาพสูงที่ได้รับการดูแลอย่างดีเพื่อลดผลกระทบด้านลบจากการเสื่อมสภาพให้เหลือน้อยที่สุด
หากคุณสนใจผลิตภัณฑ์ของเราหรือมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับพฤติกรรมการเสื่อมสภาพหรือคุณสมบัติอื่นๆ ของแผ่นสเตนเลสดูเพล็กซ์ อย่าลังเลที่จะติดต่อเราเพื่อขอเจรจาซื้อ เราพร้อมเสมอเพื่อช่วยคุณค้นหาทางออกที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการของคุณ


อ้างอิง
- คู่มือ ASM เล่มที่ 13: การกัดกร่อน
- เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์: การเชื่อม การผลิต และการใช้งาน โดย John N. DuPont
- สแตนเลส: คู่มือปฏิบัติสำหรับสถาปนิก วิศวกร และผู้สร้าง โดย RH Perry, Jr.
