Duplex staal onderscheidt zich van andere roestvast staal (RVS) soorten, door de specifieke metallurgische structuur, specifieke afkoeling en bijzondere mechanische eigenschappen.
Duplex staal
Duplex roestvast staal bestaat uit 2 fasen structuur met (bijna gelijke hoeveelheden) austeniet en ferriet. Duplex staal wordt getypeerd door:
- Goede corrosievastheid.
- Hoge mechanische eigenschappen.
- Hoge weerstand tegen slijtage.
- Goede lasbaarheid.
In vergelijking tot conventioneel (austenitisch) RVS, heeft duplex staal hogere corrosieweerstand. Dit is onder andere toe te schrijven aan een hoger legering niveau en de duplexstructuur. Vooral de weerstand tegen spanningscorrosie en putvormige aantasting is groter.
De lasbaarheid van duplex staalsoorten is goed, mits er voldaan een aantal belangrijke voorwaarden en richtlijnen. In onderstaande tekst vindt u een korte en beknopte beschrijving van een aantal belangrijke aspecten bij duplex lassen.
Duplex staal lassen
Bij het lassen van duplex stalen is de samenstelling van het lastoevoegmateriaal (lasdraad, laselektroden etc.), ongeveer gelijk aan die van het te lassen duplex staal. Daarbij is de stelregel dat in het algemeen het lastoevoegmateriaal (iets) hoger gelegeerd is, dan het basismateriaal. Daarbij heeft het lastoevoegmateriaal minder onzuiverheden (bijv. zwavel en fosfor), om het risico op warmscheuren te vermijden. Toevoegingen als mangaan en verlanging van het silicium gehalte, verkleinen ook de kans op warmscheuren.
Het lassen van een conventioneel duplex staalsoort, met een aan het staal identiek lastoevoegmateriaal, kan een ontoelaatbaar hoog ferriet gehalte ontstaan, wat kan leiden tot het ontstan van scheuren. Om dit te voorkomen worden legeringen toegevoegd aan het lastoevoegmateriaal, zo wordt vaak het nikkel (Ni) gehalte verhoogd.
Zoals gesteld wordt vaak lastoevoegmateriaal met een hoger Ni-gehalte (en toevoegingen van stikstof) gebruikt. Echter moet een te hoog Ni-aanbod vermeden worden, omdat dit tot poreusheid kan leiden. Eventuele toevoeging van stikstof maakt het temperatuurinterval bij hoge temperatuur kleiner, waardoor er minder tijd is om ferriet te vormen. Daarnaast moet een te lage warme inbreng vermeden worden, als ook een te hoge tussenlagen temperatuur.
Bij het lassen van duplex staal is voorwarmen niet noodzakelijk. Voorwarmen wordt slechts toegepast indien een constructie, bijvoorbeeld door grote dikten of gecompliceerde vormgeving, een hoge eigenspanning bezit. Bij duplex lassen kan het spanningsarm gloeien niet worden uitgevoerd. Bent u door een of andere reden toch verplicht een warmtebehandeling uit te voeren, doe dit dan bij hoge temperaturen.
Super duplex lassen
Super duplex staal wordt gekenmerkt door een hoger legering niveau. Dit maakt het super duplex staal gevoeliger voor ongewenste uitscheidingen bij het lassen. Deze verandering in structuur kunnen de corrosieweerstand en de taaiheid van het materiaal verminderen. Om het ontstaan van deze uitscheidingen te voorkomen, wordt lastoevoegmateriaal gebruikt. Deze lastoevoegmateriaal is overgelegeerd met nikkel en soms ook met stikstof.
Indien mogelijk moet de laatste laag aan de corrosiezijde worden aangebracht. Is dit niet mogelijk? Dan kunt u kiezen voor een zware grondlaag, gevolgd door relatief dunne vullagen. Deze zogenaamde 'cold-pass' techniek voorkomt dat in de grondlaag en de warmtebeïnvloede zone, de ongewenste corrosiegevoelige fasen worden uitgescheiden.
Toepassingen duplex staal
Duplex staal wordt steeds meer toegepast. Voorbeelden uit de markt zijn schepen, voorzien van duplex stalen tanks, voor het transport van o.a. zuren en chemicaliën. Ook wordt duplex staal steeds meer ingezet in de offshore. De besparing op gewicht en de hoge sterkte, met behoud of verbetering van de corrosievastheid, maakt dat duplex staal toepassingen zeer populair zijn.
Bij het gebruik van duplex staal streeft men bepaalde belangrijke eigenschappen na, welke (al dan niet negatief), beïnvloed kunnen worden door de verwerking van het staal en bij het lassen. De keuze van de juiste lastoevoegmaterialen is daar essentieel bij het lassen van dergelijke RVS soorten. Wilt u graag meer informatie over het RVS lassen, duplex lassen of super duplex lassen? Of wilt u graag advies bij de keuze van lastoevoegmateriaal? Neem dan gerust contact met ons op.
Neemt u ook een kijkje bij ons online aanbod aan lastoevoegmateriaal. Hier vindt u uitgebreide informatie over de verschillende lasdraden en laselektroden. Geschikt voor het lassen van o.a. RVS, duplex staal en overige hooggeleerde staalsoorten.