ỐNG THÉP KHÔNG GỈ DUPLEX

Ống inox Duplex là gì?

Duplex là tên một loại inox được làm từ các thành phần như austenit và ferritic với tỉ lệ bằng nhau. Sự kết hợp này tạo thành một loại vật liệu bền và cứng hơn nhiều so với thép austenit tiêu chuẩn. Thép Duplex chứa lượng crom và nitơ khá cao, tính trơ cao, giúp sản phẩm có thể chống lại các điều kiện ăn mòn của môi trường.

Duplex có những đặc tính tiêu biểu của thép không gỉ chất lượng cao như độ bền, khả năng chịu lực cao, độ dẻo ấn tượng. Ống inox duplex được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp nặng, nhẹ như hóa dầu, giấy, chế tạo tàu biển… Thép không gỉ Duplex ngày càng được sử dụng phổ biến để thay thế dần các loại inox thông thường như SUS 304, 304L, 316, 316L, 310s…

Ưu điểm của ống inox Duplex

Ống inox duplex có nhiều đặc điểm nổi bật của thép không gỉ. Dưới đây là những ưu điểm vượt trội của vật liệu này mà chúng tôi tổng hợp cho bạn đọc.

Độ bền cao

Khả năng chịu lực: Nhìn chung, ống thép Duplex có khả năng chịu lực gấp hai lần so với thép Ferit hoặc thép Austenit.

Độ bền và dẻo: Vật liệu này có độ bền và độ dẻo cao hơn nhiều lần so với lớp ferritic. Tuy nhiên, nó vẫn hạn chế hơn so với lớp Austenit

Khả năng chống ăn mòn: Thành phần Crom và Nitơ trong thép Duplex tạo ra tính trơ cho loại vật liệu này. Nói cách khác, nó sẽ hạn chế được phản ứng của kim loại và oxy trong không khí, đảm bảo độ bền cao cho vật liệu.

Chi phí thấp

Giá thành của thép Duplex nhìn chung phù hợp với nhu cầu thi công các công trình công nghiệp nặng. Hàm lượng Niken trong thép này chỉ chiếm 1.5%-5% nên thành phần này không ảnh hưởng nhiều đến giá của sản phẩm. Tuy nhiên hàm lượng Crôm cao, carbon thấp (0.02-0.03%) quyết định nhiều đến giá cả của vật liệu này.

Ứng dụng của ống inox duplex

Hiện nay, ống inox duplex được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp, chế tạo máy. Mỗi loại ống có kích thước, tính chất khác nhau sẽ được ứng dụng trong những lĩnh vực cụ thể khác nhau:

• Ống S32304: Có khả năng chống ăn mòn tốt tương đương inox 306L, nhưng dễ gia công, uốn cong hơn, chịu được môi trường có nồng độ axit cao. Vì thế, nó được sử dụng nhiều trong các ngành hàng hải, năng lượng, hóa chất, thực phẩm, khai khoáng…
• Ống S31803, S32205: Khả năng chống ăn mòn cao hơn nhiều so với 316L và 317L, độ bền cao, được sử dụng nhiều trong chế tạo các thiết bị trao đổi nhiệt, làm sạch không khí, hàng hải, hóa chất, quạt công nghiệp…
• Ống S322550 chịu được nồng độ muối cao, axit cao, chịu được nhiệt hàn tốt.
• Ống S32750, S32760, S32520 được đánh giá là có khả năng chống ăn mòn cực kỳ cao, dùng trong các thiết bị trao đổi nhiệt, lò phản ứng, đường ống hơi, đặc biệt là trong các môi trường có nhiều khí Clo và Acid.

Nhìn chung, nên sử dụng loại ống inox này ở nhiệt độ từ -30 oC đến +250 oC . Ngưỡng nhiệt độ nằm ngoài nhiệt độ khuyên dùng này không thích hợp sử dụng loại vật liệu này. Đặc biệt với những công trình, thiết bị yêu cầu mức độ tạo hình cao thì chúng tôi không khuyến khích sử dụng ống inox duplex.

Inox Duplex là gì? Inox Duplex xuất hiện từ khi nào?

Duplex thuộc một trong 4 loại thép không gỉ. Đây là dòng thép có tính chất ở giữa 2 phân loại Ferritic và Austenitic nên có tên gọi là Duplex.

Khái niệm về Inox Duplex đã được thảo luận ngay từ những năm 1920. Tuy nhiên, việc sản xuất Inox Duplex đầu tiên phải đến những năm 1930 mới bắt đầu. Những sản phẩm sớm nhất này hầu hết chỉ được giới hạn trong các mục đích sử dụng cụ thể vì chúng chứa lượng cacbon tương đối cao.

Tuy nhiên, vào cuối những năm 1960, quá trình khử cacbon cho phép các xưởng đúc kim loại tạo ra thép có hàm lượng cacbon thấp với hàm lượng crom và niken cao đồng thời cân bằng hơn nữa cấu trúc ferit và austenit.

Điều này dẫn đến một thế hệ Inox Duplex mới có hiệu suất tốt hơn và ít nhược điểm hơn. Có nhiều điểm tương đồng với các hợp kim hiện đại được sản xuất ngày nay – đặc biệt là Duplex 2205 (UNS S21803/32205).

Được phát triển vào giữa những năm 1970, hợp kim này vẫn còn phổ biến cho đến ngày nay với khả năng chống ăn mòn vượt trội so với các loại thép không gỉ austenit thông thường, chẳng hạn như inox 304, inox 316 (UNS S31600) và inox 317.

Các loại Inox Duplex và bảng cấu tạo thành phần kim loại

Cũng như các loại thép không gỉ khác, các thành phần luyện kim phổ biến của thép Duplex bao gồm: Carbon, Mangan, Silicon, Crom, Niken, Phốt pho, Lưu huỳnh, Molypden, Nitơ và Đồng. Tùy theo % thành phần luyện kim mà Inox Duplex sẽ cho ra các mác thép Duplex khác nhau như sau:

1. Inox Lean Duplex SS

Inox Lean Duplex SS: Ít thành phần Niken và không chứa Molybdenum: như mác thép 2101, 2102, 2202, 2304

Loại inox duplex này cho độ bền cao, có khả năng chống ăn mòn rỗ, kẽ hở thấp hơn inox 316L một chút.

2. Inox Duplex SS

Inox Duplex SS: Tỉ lệ Niken và Molybdenum cao như 2205,2003,2404

Loại 2205 có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn rỗ cao hơn cả inox 316L, tương tự như loại 904L.

3. Inox Super Duplex

Inox Super Duplex: Cr và Niken và Molybdenum cao hơn như mác: 2507, 255, Z100

Trong đó, loại 2507 được sử dụng rộng rãi nhất. Ứng dụng phổ biến vào đường ống, bộ trao đổi nhiệt nhà máy, bình xử lý hóa chất và các ứng dụng hàng hải. 

4. Inox Hyper Duplex

Inox Hyper Duplex: Nhiều Ni, Cr, Mo và N: mác 2707, 3207

Đây là loại hợp kim cao nhất trong họ song công và chứa 26-30% crom, 3,5-5,0% molypden và 0,30-0,50% nitơ. Đây là loại thép được sản xuất dành riêng cho môi trường axit và clorua mạnh, chúng được sản xuất với số lượng hạn chế, và hiện có sẵn dưới dạng ống thép liền mạch.

Đặc điểm của thép Duplex không gỉ

Mặc dù thép Duplex chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trên thị trường thép không gỉ toàn cầu, nhưng nó có nhiều lợi ích khi so sánh với các loại thép không gỉ khác. Thép Duplex không gỉ nhờ có cấu tạo thành phần từ Crom và Niken cao nên được nhiều người ưa chuộng ngày nay vì:

Tính chống ăn mòn:

Bất chấp môi trường có tính Acid và Kiềm cao, loại thép này mạnh ở chỗ chống mòn vượt trội. Nhờ tính ưu này, được dùng rộng rãi ở phân khúc công nghệ môi trường, công nghiệp dầu khí, hóa chất,…

Tính chống nứt gãy:

Với khả năng dẻo dai, dễ uốn thành tấm. Khả năng bảo tồn chống nứt gãy ở môi trường có Clo khá tốt. Được tin dùng ở các ngành chế tạo tàu biển, xử lý nước thải, công nghiệp hóa chất,…

Khả năng gia công:

Tiết kiệm thời gian, chi phí khi gia công sản xuất khi dễ dàng hàn hoặc dát mỏng thành tấm tùy theo nhu cầu khách hàng.

Độ bền cao:

Bản thân có khả năng chịu tải và va đập rất tốt. Cao hơn so với nhiều loại thép không gỉ khác như Inox 304, Inox 201 thuộc nhóm Austenitic. Tính năng thép Duplex không gỉ có thể đáp ứng yêu cầu sử dụng trong phân khúc chế tạo các cấu trúc, linh kiện chịu áp lực lớn như ống dẫn dầu, bồn chứa áp lực,…

Khả năng vệ sinh:

Sở hữu một bề mặt bóng loáng, không có lỗ chân không hoặc vết nứt giúp hạn chế bụi bẩn, dễ dàng vệ sinh.

Tiết kiệm chi phí: 

Đây là một lựa chọn có chi phí thấp hơn so với nhiều loại thép không gỉ austenit truyền thống. Giá của Inox Duplex thường ít biến động hơn các loại thép khác, giúp ước tính chi phí dễ dàng hơn. Độ bền và khả năng chống ăn mòn cao hơn, cũng có nghĩa Inox Duplex có thể được làm mỏng hơn so với các loại inox khác như austenit, và điều này giúp người dùng tiết kiệm nhiều chi phí.

So sánh Inox Duplex và các loại inox khác

Bảng so sánh độ từ tính, độ bền, khả năng chống chịu sức ăn mòn, khả năng gia công của Inox Duplex và các loại inox khác: 

Bảng so sánh mức độ từ tính của Inox Duplex và các loại inox phổ biến khác như: Austenit, Ferrit, Martensit.

Theo số liệu mà chúng tôi đã thu thập được, thị phần của Inox Duplex hiện nay chỉ chiếm khoảng 1 – 3%. Bởi việc luyện kim Inox Duplex rất khó bởi nó có nhiều lớp kim loại, đồng nghĩa không phải nhà máy sản xuất nào cũng có thể làm ra được Inox Duplex nên số lượng sản phẩm được cung cấp ra thị trường rất thấp.

 Giải pháp thông minh vói  thép không gỉ Duplex

Chúng tôi muốn giới thiệu cho quý khách hàng tham khảo một Giải pháp thông minh trong tình hình giá thép không gỉ leo thang (do nickel khan hiếm).

Đó là loại thép DUPLEX đang được sử dụng ở Châu Âu thay cho loại thép truyền thống SUS 304, SUS 316L, 904L trong ngành công nghiệp sử dụng thép không gỉ làm bồn bể, bồn chịu áp lực, kiến trúc ngoài trời, cầu cảng….

Đây được xem là sự thay thế khôn ngoan mà người Châu Âu (vốn chuộng hàng chất lượng cao) lựa chọn, đặc biệt hữu hiệu trong tình hình giá thép không gỉ leo thang do nickel khan hiếm.

Xét về giá cả,  Duplex tương đương hoặc rẻ hơn giá của mác thép truyền thống, tuy nhiên với độ bền chịu lực gần gấp đôi, chúng ta có thể tiết kiệm vật tư bằng cách sử dụng độ dầy mỏng hơn khoảng 25-30% so với khi dùng mác thép truyền thống . Bằng cách này, có thể giảm sốlượng sử dụng tối thiểu 25-30%, cũng có nghĩa là giảm chi phí sản xuất tối thiểu khoảng 25-30% .

Xét về khả năng chịu ăn mòn hoá học, Duplex ăn mòn tốt hơn mác thép truyền thống tương đương. Hàm lượng Nickel của Duplex chỉ chiếm 1.5%-5% nên giá cả của Duplex không bị ảnh hưởng bởi giá Nickel hiện nay đang rất biến động, tuy nhiên với hàm lượng Crôm cao, khống chế carbon thấp (0.02-0.03%), được bổsung thêm Molybden, Mn, đặc biệt là Nitrogen, tất cả tạo nên những mác thép Duplex có khả năng chịu ăn mòn hoá học tuyệt vời.