Oceli · lean duplex (nízkolegovaná duplexní nerez)

X2CrMnNiN21-5-1 (1.4162, LDX 2101)

Nejrozšířenější lean duplexní nerez legovaná manganem a dusíkem, náhrada za 1.4301/1.4404 při konstrukčních aplikacích.

duplexná nerez

lean duplex (nízkolegovaná duplexná nerez)

X2CrMnNiN21-5-1 (1.4162)

UNS

PREN približne 26

Popis materiálu

X2CrMnNiN21-5-1 (1.4162, LDX 2101) je lean duplex (nízkolegovaná duplexná nerez). Najrozšírenejšia lean duplexná nerez legovaná mangánom a dusíkom, náhrada za 1.4301/1.4404 pri konštrukčných aplikáciách. Dvojfázová austeniticko-feritická štruktúra zabezpečuje vysokú pevnosť pri zachovaní dobrej ťažnosti; materiál je čiastočne magnetický a dodáva sa v rozpúšťacie žíhanom a rýchlo ochladenom stave. Ekvivalent odolnosti proti bodovej korózii PREN je približne 26.

Mechanické a fyzikální vlastnosti

Hustota

približne 7,8 g/cm³

Teplota tání

približne 1350–1450 °C

Pevnost v tahu (Rm)

650–900 MPa

Mez kluzu (Rp0,2)

min. 450 MPa

Tažnost (A)

min. 30 %

Tvrdost

približne 230–290 HB

Tepelná vodivost

približne 15–19 W/(m·K)

Max. provozní T

približne 250–300 °C (nad 300 °C hrozí krehnutie pri 475 °C a vylučovanie sigma fázy)

Modul pružnosti (E)

približne 200 GPa

Hodnoty sú orientačné (typické priemery). Presné hodnoty závisia od stavu, tepelného spracovania a konkrétnej normy.

Chemické složení

C ≤ 0,04 %, Cr 21,0–22,0 %, Ni 1,35–1,70 %, Mn 4,0–6,0 %, N 0,20–0,25 %

Označení

EN / DIN: X2CrMnNiN21-5-1 (1.4162)
ASTM / AISI / UNS: UNS S32101
ČSN: orientačne podľa EN

Typické použití

mosty a nosné konštrukcie
zásobníky a nádrže
dopravníky
vodohospodárstvo

Hlavní vlastnosti

medza klzu dvojnásobná oproti austenitom
úspora hmotnosti konštrukcie
dobrá odolnost proti otěru

Zpracování

Obrobitelnost

střední

Svařitelnost

dobrá, tepelný príkon 0,5–2,5 kJ/mm

Povrchové úpravy

morenie a pasivácia

elektrolytické leštenie

tryskanie sklenenými guľôčkami

PVD povlaky

Dostupnost a cena

Dostupnost

plechy, tyče a trubky třídy 1.4462 jsou běžně skladem; super a hyper duplexy na objednávku s delší dodací lhůtou

Cena

střední

Výhody a nevýhody

Výhody

medza klzu dvojnásobná oproti austenitom
úspora hmotnosti konštrukcie
dobrá odolnost proti otěru

Nevýhody

obmedzená prevádzková teplota — nad 300 °C krehnutie feritickej fázy
vyššie rezné sily a horšia obrobiteľnosť než austenitické nerezi
zváranie vyžaduje kontrolu tepelného príkonu kvôli vyváženiu feritu a austenitu

Typické zpracování

rezanie vodným lúčom, plazmou alebo laserom

ohýbanie za studena s väčším polomerom kvôli odpruženiu

sústruženie a frézovanie s tuhým upnutím

zváranie TIG/MIG s duplexným prídavným materiálom

rozpúšťacie žíhanie 1020–1100 °C s rýchlym ochladením vo vode

Aplikace a použití

Chemický a petrochemický priemysel

mosty a nosné konštrukcie
zásobníky a nádrže
dopravníky
vodohospodárstvo

Morské a offshore aplikácie

potrubia na morskú vodu
tělesa čerpadel
nosné konstrukce

Energetika a odsoľovanie

výměníky tepla
kondenzátory
tlakové nádoby

Obrábění (CNC parametry)

Obrobitelnost

střední

Řezná rychlost

orientačne 50–120 m/min povlakovaným karbidom pri štandardných duplexoch; pri super a hyper duplexoch 30–80 m/min

Nástroj

povlakovaný karbid (TiAlN, AlCrN) s ostrými reznými hranami, pozitívna geometria

Chlazení

vysokotlaká emulzia s dostatočným prietokom — materiál má nízku tepelnú vodivosť

Používajte konštantný posuv a vyhnite sa preruseniu rezu; duplex silno spevňuje za studena, preto nikdy nerežte pod povrchovou spevnenou vrstvou naprázdno.

Svařování

Svařitelnost

dobrá, tepelný príkon 0,5–2,5 kJ/mm

Vhodné metódy

TIG (WIG) s prídavným materiálom typu 22 9 3 NL alebo 25 9 4 NL

MIG/MAG

zváranie obalenou elektródou

orbitálne zváranie rúrok

Tepelný príkon 0,5–2,5 kJ/mm (super duplex max. približne 1,5 kJ/mm), medzihúsenicová teplota do 150 °C. Formovací plyn s dusíkom zlepšuje podiel austenitu v koreni. Predohrev sa nepoužíva, po zvarení sa neaplikuje žíhanie na odstránenie napätia v pásme 475–950 °C.

Povrchové úpravy

Morenie a pasivácia

vhodné

nutné po zváraní na odstránenie nábehových farieb a obnovenie pasívnej vrstvy

Elektrolytické leštenie

vhodné

zvyšuje koróznu odolnosť a znižuje drsnosť pre hygienické aplikácie

Tryskanie sklenenými guľôčkami

vhodné

používajte len nerezové alebo keramické médium, nikdy oceľové

Pokovovanie a lakovanie

zvyčajne zbytočné

materiál je koróziivzdorný sám o sebe

Tepelné zpracování

Žíhání

rozpúšťacie žíhanie 1020–1100 °C (super duplexy 1040–1120 °C) s výdržou podľa hrúbky

Kalení

materiál nie je kaliteľný — pevnosť sa dosahuje chemickým zložením a tvárnením za studena

Popouštění

nepoužíva sa

Po žíhaní vždy rýchle ochladenie vo vode, aby sa zabránilo vylúčeniu sigma fázy a chrómových nitridov. Nikdy nevystavujte materiál dlhodobo teplotám 300–1000 °C.

Srovnatelné třídy (ekvivalenty v normách)

Norma	Označenie
EN / DIN	X2CrMnNiN21-5-1 (1.4162)
ASTM / AISI / UNS	UNS S32101
ČSN	orientačne podľa EN

Dostupnost a formy

plech a pás

tyč ťahaná a valcovaná

bezšvíkové a zvárané rúrky

výkovky a príruby

odliatky

Cenová třída: €€

Trieda 1.4462 (2205) je najdostupnejšia; super duplexy 1.4410 a 1.4501 majú dlhšie dodacie lehoty a vyžadujú atest 3.1.

Environmentální a bezpečnostní poznámky

plne recyklovateľná
nižší obsah niklu než austenitické nerezi — menšia environmentálna záťaž
vyššia pevnosť umožňuje tenšie steny a úsporu materiálu
dlhá životnosť v agresívnom prostredí znižuje potrebu výmen

Upozornění při zpracování

pri brúsení a zváraní vzniká dym s obsahom chrómu a niklu — nutné odsávanie
nepoužívajte v prostredí s dlhodobou teplotou nad 300 °C kvôli riziku krehnutia
pri manipulácii s veľkými plechmi dbajte na ostré hrany po rezaní

Späť na všetky materiály