Duplex Steel F51 (UNS S31803): Product Introduction
Duplex stainless steel F51 (UNS S31803) is a versatile and highly corrosion-resistant alloy known for its excellent combination of mechanical properties and resistance to various corrosive environments. This article provides a comprehensive introduction to Duplex Steel F51 (UNS S31803), covering its chemical composition, mechanical properties, performance at different temperatures, industry applications, shapes and sizes, production standards, welding and processing capabilities, advantages and disadvantages, and a comparison with similar alloys.
Thành phần hóa học
Duplex Steel F51 (UNS S31803) has a balanced chemical composition that contributes to its corrosion resistance and mechanical strength:
| Yếu tố | Thành phần (%) |
|---|---|
| Crom (Cr) | 21.0 – 23.0 |
| Niken (Ni) | 4,5 – 6,5 |
| Molypden (Mo) | 2,5 – 3,5 |
| Nitơ (N) | 0.08 – 0.20 |
| Cacbon (C) | 0tối đa 0,030 |
| Silic (Si) | 1.00 max |
| Mangan (Mn) | 2.00 max |
| Phốt pho (P) | 0tối đa 0,030 |
| Lưu huỳnh (S) | 0tối đa 0,020 |
Tính chất cơ học
Duplex Steel F51 (UNS S31803) exhibits excellent mechanical properties suitable for a wide range of applications:
| Tài sản | Giá trị |
|---|---|
| Độ bền kéo, ksi (MPa) | 65 phút (450 phút) |
| Cường độ năng suất (bù 0,2%), ksi (MPa) | 45 min (310 min) |
| Độ giãn dài (% tính bằng 2 inch) | 25 phút |
| Độ cứng, Rockwell C (HRC) | tối đa 30 |
Đặc tính hiệu suất
Duplex Steel F51 (UNS S31803) offers superior performance across diverse conditions:
- Chống ăn mòn: Excellent resistance to stress corrosion cracking (SCC), pitting, and crevice corrosion in chloride-rich environments, making it suitable for marine and offshore applications.
- Sức mạnh: Higher strength compared to austenitic stainless steels, combined with good toughness, ensuring structural integrity in demanding environments.
- Khả năng hàn: Good weldability with suitable filler materials and techniques, facilitating ease of fabrication and repair.
Ứng dụng công nghiệp
Duplex Steel F51 (UNS S31803) finds extensive use in industries requiring robust corrosion resistance and mechanical strength:
| Ngành công nghiệp | Các ứng dụng |
|---|---|
| Dầu khí | Subsea pipelines, offshore platforms, and components exposed to aggressive environments. |
| Xử lý hóa học | Heat exchangers, storage tanks, and reactor vessels handling corrosive chemicals. |
| Hàng hải | Propeller shafts, seawater desalination plants, and marine exhaust systems. |
Hình dạng và kích thước
Duplex Steel F51 (UNS S31803) is available in various forms and sizes to meet specific application needs:
- Các hình thức: Tấm, tấm, thanh, ống, ống và phụ kiện.
- Kích thước: Độ dày từ 0,5 mm đến 50 mm đối với tấm và đường kính từ 6 mm đến 300 mm đối với thanh tròn.
Tiêu chuẩn sản xuất
Duplex Steel F51 (UNS S31803) conforms to international production standards ensuring quality and reliability:
| Mẫu sản phẩm | Hình dạng có sẵn | Kích cỡ có sẵn | Tiêu chuẩn sản xuất |
|---|---|---|---|
| Tấm/tấm | Tấm, tấm | Độ dày: 0,5 mm – 50 mm | ASTM A240, EN 10088 |
| Thanh/Thanh | Thanh tròn, thanh vuông | Đường kính: 6 mm – 300 mm | ASTM A276, EN 10088 |
| Ống/Ống | Liền mạch, hàn | Đường kính ngoài: 6 mm – 300 mm | ASTM A790, ASTM A789 |
Hàn và Gia công
Duplex Steel F51 (UNS S31803) offers good weldability and processing characteristics:
- Hàn: Có thể hàn bằng các phương pháp tiêu chuẩn như hàn TIG, MIG và hàn hồ quang chìm, với quá trình gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau hàn thích hợp để duy trì khả năng chống ăn mòn.
- Khả năng gia công: Nói chung thấp hơn thép không gỉ austenit, đòi hỏi tốc độ chậm hơn và nhiều năng lượng hơn cho các hoạt động gia công.
Ưu điểm và nhược điểm
| Diện mạo | Chi tiết |
|---|---|
| Thuận lợi | Excellent corrosion resistance, high strength, cost-effectiveness compared to super austenitic and nickel-based alloys, suitable for a wide range of applications in aggressive environments. |
| Nhược điểm | Lower toughness compared to austenitic stainless steels, may require specialized handling during welding and fabrication due to duplex structure. |
So sánh với các hợp kim tương tự
Duplex Steel F51 (UNS S31803) is often compared with other duplex stainless steels such as F60 (UNS S32205) and super austenitic stainless steels like 904L (UNS N08904). Here’s a brief comparison:
| Loại hợp kim/Thuộc tính | Thép Duplex F51 (UNS S31803) | Thép đôi F60 (UNS S32205) | Super Austenitic Stainless Steel (904L, UNS N08904) |
|---|---|---|---|
| Chống ăn mòn | Khả năng chống ăn mòn do clorua gây ra tuyệt vời bao gồm ăn mòn rỗ và kẽ hở. | Enhanced resistance to localized corrosion due to higher chromium and molybdenum content. | Good corrosion resistance, lower than duplex stainless steels in chloride environments. |
| Sức mạnh | Higher strength compared to austenitic stainless steels, good toughness. | Similar strength characteristics with improved corrosion resistance. | Lower strength compared to duplex stainless steels, good formability. |
| Các ứng dụng | Dầu khí, xử lý hóa chất, môi trường biển. | Similar applications with enhanced corrosion resistance in aggressive chloride environments. | Chemical and pharmaceutical industries, paper production. |
This detailed article introduces Duplex Steel F51 (UNS S31803), highlighting its chemical composition, mechanical properties, performance characteristics, industry applications, available forms and sizes, production standards, welding and processing capabilities, as well as advantages, disadvantages, and a comparison with similar alloys. Engineers and professionals seeking durable materials for applications requiring corrosion resistance and high strength will find this information valuable for selecting the appropriate alloy to meet specific operational needs.