Duplex Steel F51 (UNS S31803): Introducción al producto
El acero inoxidable dúplex F51 (UNS S31803) es una aleación versátil y altamente resistente a la corrosión conocida por su excelente combinación de propiedades mecánicas y resistencia a varios entornos corrosivos. Este artículo proporciona una introducción completa al acero dúplex F51 (UNS S31803), que cubre su composición química, propiedades mecánicas, rendimiento a diferentes temperaturas, aplicaciones de la industria, formas y tamaños, estándares de producción, capacidades de soldadura y procesamiento, ventajas y desventajas, y una comparación con aleaciones similares.
Composición química
El acero dúplex F51 (UNS S31803) tiene una composición química equilibrada que contribuye a su resistencia a la corrosión y resistencia mecánica:
| Elemento | Composición (%) |
|---|---|
| Cromo (Cr) | 21,0 – 23,0 |
| Níquel (Ni) | 4,5 – 6,5 |
| Molibdeno (Mo) | 2,5 – 3,5 |
| Nitrógeno (N) | 0.08 - 0.20 |
| Carbono (C) | 0.030 máx. |
| Silicio (Si) | 1,00 máximo |
| Manganeso (Mn) | 2.00 Max |
| Fósforo (P) | 0.030 máx. |
| Azufre (S) | 0.020 máx. |
Propiedades mecánicas
Duplex Steel F51 (UNS S31803) exhibe excelentes propiedades mecánicas adecuadas para una amplia gama de aplicaciones:
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Resistencia a la tracción, ksi (MPa) | 65 min (450 min) |
| Límite elástico (0,2 % de compensación), ksi (MPa) | 45 min (310 min) |
| Alargamiento (% en 2 pulgadas) | 25 minutos |
| Dureza, Rockwell C (HRC) | 30 Max |
Características de presentación
Duplex Steel F51 (UNS S31803) ofrece un rendimiento superior en diversas condiciones:
- Resistencia a la corrosión: Excelente resistencia al agrietamiento por corrosión del estrés (SCC), picaduras y corrosión de grietas en entornos ricos en cloruro, lo que lo hace adecuado para aplicaciones marinas y en alta mar.
- Fortaleza: Una mayor resistencia en comparación con los aceros inoxidables austeníticos, combinados con buena resistencia, asegurando la integridad estructural en entornos exigentes.
- Soldabilidad: Buena soldadura con materiales y técnicas de relleno adecuados, facilitando la facilidad de fabricación y reparación.
Aplicaciones industriales
Duplex Steel F51 (UNS S31803) encuentra un uso extenso en industrias que requieren resistencia a la corrosión robusta y resistencia mecánica:
| Sector industrial | Aplicaciones |
|---|---|
| Petróleo y gas | Las tuberías submarinas, las plataformas en alta mar y los componentes expuestos a entornos agresivos. |
| Procesamiento químico | Intercambiadores de calor, tanques de almacenamiento y recipientes de reactores que manejan productos químicos corrosivos. |
| Marina | Los ejes de la hélice, las plantas de desalinización del agua de mar y los sistemas de escape marino. |
Formas y tamaños
Duplex Steel F51 (UNS S31803) está disponible en varias formas y tamaños para satisfacer las necesidades de aplicación específicas:
- Formas: Chapas, placas, barras, tubos, caños y accesorios.
- Tamaños: Espesores que van desde 0,5 mm hasta 50 mm para placas, y diámetros que van desde 6 mm hasta 300 mm para barras redondas.
Estándares de producción
Duplex Steel F51 (UNS S31803) se ajusta a los estándares de producción internacionales que garantiza la calidad y la confiabilidad:
| Formulario de producto | Formas disponibles | Tamaños disponibles | Estándares de producción |
|---|---|---|---|
| Platos/Hojas | Hojas, Placas | Espesor: 0,5 mm – 50 mm | ASTM A240, EN 10088 |
| Barras/varillas | Barras redondas, barras cuadradas | Diámetro: 6 mm – 300 mm | ASTM A276, EN 10088 |
| Tuberías/Tubos | Sin costura, soldada | Diámetro exterior: 6 mm – 300 mm | ASTM A790, ASTM A789 |
Soldadura y procesamiento
Duplex Steel F51 (UNS S31803) ofrece una buena soldabilidad y características de procesamiento:
- Soldadura: Se puede soldar utilizando métodos estándar como TIG, MIG y soldadura por arco sumergido, con un precalentamiento adecuado y un tratamiento térmico posterior a la soldadura para mantener la resistencia a la corrosión.
- Maquinabilidad: Generalmente más bajos que los aceros inoxidables austeníticos, requieren velocidades más lentas y más potencia para las operaciones de mecanizado.
Ventajas y desventajas
| Aspecto | Detalles |
|---|---|
| Ventajas | Excelente resistencia a la corrosión, alta resistencia, rentabilidad en comparación con las aleaciones súper austeníticas y a base de níquel, adecuadas para una amplia gama de aplicaciones en entornos agresivos. |
| Desventajas | La menor resistencia en comparación con los aceros inoxidables austeníticos puede requerir un manejo especializado durante la soldadura y la fabricación debido a la estructura dúplex. |
Comparación con aleaciones similares
El acero dúplex F51 (UNS S31803) a menudo se compara con otros aceros inoxidables dúplex como F60 (UNS S32205) y aceros inoxidables súper austeníticos como 904L (UNS N08904). Aquí hay una breve comparación:
| Tipo/propiedad de aleación | Acero dúplex F51 (UNS S31803) | Duplex Steel F60 (UNS S32205) | Acero inoxidable súper austenítico (904L, UNS N08904) |
|---|---|---|---|
| Resistencia a la corrosión | Excelente resistencia a la corrosión inducida por cloruro, incluida la corrosión por picaduras y grietas. | Resistencia mejorada a la corrosión localizada debido a un mayor contenido de cromo y molibdeno. | Buena resistencia a la corrosión, más baja que los aceros inoxidables dúplex en entornos de cloruro. |
| Fortaleza | Mayor resistencia en comparación con los aceros inoxidables austeníticos, buena resistencia. | Características de resistencia similares con resistencia a la corrosión mejorada. | Menor resistencia en comparación con los aceros inoxidables dúplex, buena formabilidad. |
| Aplicaciones | Petróleo y gas, procesamiento químico, ambientes marinos. | Aplicaciones similares con resistencia a la corrosión mejorada en entornos de cloruro agresivos. | Industrias química y farmacéutica, producción de papel. |
Este artículo detallado presenta Duplex Steel F51 (UNS S31803), destacando su composición química, propiedades mecánicas, características de rendimiento, aplicaciones de la industria, formularios y tamaños disponibles, estándares de producción, capacidades de soldadura y procesamiento, así como ventajas, desventajas y una comparación con aleaciones similares. Los ingenieros y profesionales que buscan materiales duraderos para aplicaciones que requieran resistencia a la corrosión y alta fuerza encontrarán esta información valiosa para seleccionar la aleación apropiada para satisfacer las necesidades operativas específicas.