डुप्लेक्स बनाम ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील: संक्षारक वातावरण में कौन बेहतर प्रदर्शन करता है?

316L (18Cr–8–12Ni) जैसे ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स एकल {{4}चरण, फेस{5}केंद्रित क्यूबिक (FCC) मिश्र धातु हैं जो उनके उत्कृष्ट सामान्य संक्षारण प्रतिरोध, कठोरता और वेल्डिंग में आसानी के लिए मूल्यवान हैं। परिणामस्वरूप, इनका व्यापक रूप से भोजन, फार्मास्युटिकल और पेट्रोकेमिकल संयंत्रों में उपयोग किया जाता है।²

2205 जैसे डुप्लेक्स ग्रेड में लगभग समान मात्रा में फेराइट और ऑस्टेनाइट के साथ एक दोहरी चरण माइक्रोस्ट्रक्चर होता है, जो स्थानीय संक्षारण और तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) के लिए बेहतर प्रतिरोध के साथ उच्च शक्ति का संयोजन करता है।³

^{सुपर ऑस्टेनिटिक (जैसे, 904L, 254 SMO) और सुपर डुप्लेक्स (जैसे, 2507) ग्रेड समुद्री जल और मजबूत एसिड सहित अत्यधिक आक्रामक मीडिया में प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए क्रोमियम, मोलिब्डेनम और नाइट्रोजन को बढ़ाते हैं।4}

तेल और गैस, रासायनिक प्रसंस्करण, अलवणीकरण, और लुगदी और कागज में डिजाइनरों के लिए व्यावहारिक प्रश्न यह है कि कौन सा प्रकार किसी दिए गए वातावरण में सुरक्षित और अधिक किफायती समाधान प्रदान करता है।

PREN और पिटिंग इंडेक्स का उपयोग करना: शक्ति और सीमाएं

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए एक सामान्य स्क्रीनिंग टूल पिटिंग प्रतिरोध समतुल्य संख्या (PREN) या पिटिंग इंडेक्स (PI) है, जिसे PREN=Cr {{1}Mo + 16N या PI=Cr + 3.3Mo + 13N के रूप में व्यक्त किया जाता है।

ये अनुभवजन्य सूत्र क्लोराइड पिटिंग पर क्रोमियम और विशेष रूप से मोलिब्डेनम के लाभकारी प्रभावों को दर्शाते हैं; निकेल, हालांकि एससीसी प्रतिरोध के लिए सहायक है, पिटिंग प्रतिरोध में बहुत कम योगदान देता है और आमतौर पर छोड़ दिया जाता है।⁵

विशिष्ट मूल्य बताते हैं कि पारंपरिक ऑस्टेनिटिक ग्रेड डुप्लेक्स ग्रेड की तुलना में समुद्री जल में क्यों संघर्ष करते हैं।

316L (17Cr–2.5Mo–12Ni): PI/PREN ≈ 25.

2205 (22Cr-3Mo-N): PREN ≈ 34-35।

904L (20Cr–4Mo–25Ni): PREN ≈ 34-35।

254 एसएमओ / 6एमओ (20सीआर-6एमओ-एन): पीआरएन ≈ 42-43।

2507 सुपर डुप्लेक्स (25Cr-4Mo-N): PREN ≈ 40-41।

उच्च PREN क्लोराइड समाधानों में उच्च क्रिटिकल पिटिंग और दरार तापमान के साथ सहसंबद्ध होता है, यही कारण है कि NORSOK जैसे मानकों के लिए समुद्री जल के संपर्क में आने वाले स्टेनलेस स्टील्स के लिए 40 से अधिक या उसके बराबर PREN की आवश्यकता होती है। हालाँकि, 2021 की समीक्षाधातुओंइस बात पर जोर दिया गया कि ऐसे सूचकांक तापमान, धातुकर्म स्थिति (उदाहरण के लिए, सिग्मा चरण), वेल्ड गुणवत्ता, दरार ज्यामिति, या जमा को कैप्चर नहीं करते हैं, और इसलिए इसे रैंकिंग टूल के रूप में माना जाना चाहिए, न कि प्रदर्शन की गारंटी के रूप में।