Stal duplex to mieszanka struktury austenitycznej i ferrytycznej w proporcji 50:50. Obie fazy współistnieją jako stabilna mieszanina. W przeciwieństwie do stopów dwufazowych, w których jedna z dwóch faz stanowi tzw. wydzielinę.
W artykule
# stal duplex # stal ferrytyczna # super duplex # stal o dużej zawartości niklu # stale austenityczne
Stal tego rodzaju posiada w składzie mieszankę pierwiastków chemicznych, tj. chrom, molibden, nikiel oraz azot.
Pierwiastki te chronią metal przed korozją w środowisku wysokiego zakwaszenia oraz korozją wżerową i szczelinową.
Stal duplex jest gatunkiem o wysokiej wytrzymałości, wyjątkowo odpornym na korozję. Cechuje ją również lepsza od innych stali odporność na pękanie i ścieranie oraz wyższa granica plastyczności, co zapewnia lepszą spawalność.
Stale nierdzewne typu duplex są około dwa razy mocniejsze niż zwykłe stale nierdzewne, austenityczne lub ferrytyczne. Posiadają znacznie większą odporność w warunkach o wysokiej zawartości jonów chlorkowych lub siarkowodoru.
Wyróżnia się także stale typu hiper-duplex i super-duplex, które zostały stworzone specjalnie do pracy w ekstremalnie korozyjnych środowiskach.
Stal duplex posiada także, bardzo zbliżony do stali węglowych, współczynnik rozszerzalności liniowej. Wskaźnik ten charakteryzujące rozszerzalność cieplną danej substancji lub materiału.
Ułatwia to łączenie różnych gatunków stali podczas tworzenia konstrukcji.
Dodatkowym atutem stali duplex są stosunkowo niskie koszty produkcji (niższa cena końcowa).
Stal austenityczna także jest rodzajem stali nierdzewnej, jednak w przeciwieństwie do stali duplex nie zawiera ferrytu. Zawiera ona zwykle około 18% chromu i 10% niklu.
Stal austeniczną charakteryzuje zdecydowanie niższa plastyczność oraz dużo większe koszty produkcji, między innymi ze względu na wyższą zawartość niklu.
Do zalet stali nierdzewnej duplex należą:
Stal duplex ma zdecydowanie więcej zalet niż wad. Nie jest jednak ich pozbawiona. Wadami stali duplex są:
Stal duplex znalazła zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, między innymi w przemyśle lotniczym oraz chemicznym. Wykorzystywana jest przy produkcji wymienników ciepła, produkcji pomp, rurociągów, chłodnic i kolektorów, w przemyśle gazowym i naftowym.
Ze względu na dużą odporność na korozję wżerową i szczelinową, stal duplex szczególnie dobrze sprawdza się jako materiał konstrukcyjny gazociągów i ropociągów,. Używana jest także w gastronomii i komercyjnym przemyśle spożywczym, do produkcji kontenerów do przechowywania żywności.
Stal duplex jest także wykorzystywana do produkcji papieru. W procesie przetwórczym używa się wielu silnie żrących i toksycznych substancji, takich jak wybielacze, które przechowywać należy w pojemnikach o wysokiej odporności na korozję chemiczną.
Ze stali duplex tworzy się także parowniki, które służą w procesie odsalania wody morskiej. Użycie materiałów o podwyższonej odporności na korozje jest w tym przypadku konieczne.
Stal duplex stosowana jest także w produkcji biopaliw. Zachowuje ona swoje właściwości w środowiskach średniej kwasowości (do 15% kwasu w roztworze), dzięki czemu jest często używana do konstrukcji mających kontakt z silnymi kwasami organicznymi, kwasem azotowym lub chlorkami.