이진영
2008-08-07 15:14:33
2
549
Duplex는 어떤 재료인가요?
그리고 이 재료의 장점과 단점은 무엇이며 열처리(PWHT)가 힘들다고 들었는데 어떠한 점에서 열처리가 어려운 지 알고 싶습니다.
드물게 열처리를 하는 경우도 있다하던데 어떤 경우에 열처리를 하는 것인가요?
그리고 이 재료의 장점과 단점은 무엇이며 열처리(PWHT)가 힘들다고 들었는데 어떠한 점에서 열처리가 어려운 지 알고 싶습니다.
드물게 열처리를 하는 경우도 있다하던데 어떤 경우에 열처리를 하는 것인가요?
[PWHT of duplex stainless steels (DSS)]
PWHT is not necessary or useful for DSS. Unlike the L-grade austenitic stainless steels (ASS), the DSS are sensitive to even relatively short exposures to temperatures in the 300 to 1000 ° C (600 to 1800° F) range. Thermal stress relief in the 300 to 700° C (600-1300° F) range may cause precipitation of alpha prime phase ("475°C (885°F) embrittlement"), causing a loss of toughness and corrosion resistance. Stress relief in the range of 700 to 1000° C (1300 to 1800° F) leads to rapid precipitation of intermetallic phases with moderate to severe loss of toughness and corrosion resistance. Any heat treatment of DSS for whatever reason, should be a full solution anneal, meeting the minimum temperatures specified for the mill product in the ASTM specifications, followed by water quenching. For 2205 DSS that minimum temperature is 1040° C (1900°F) in most cases.
Some types of equipment manufactured from DSS require a full anneal. For example, the forming of large heads or the fabrication of some valve and pipe assemblies may require annealing. When there is a full solution anneal and quench subsequent to welding, that heat treatment is a part of the welding procedure. Annealing can restore the equilibrium phase balance and eliminate the problems associated with excessive ferrite and intermetallic phases. If the common duplex filler metals are used, typically overalloyed with nickel, phase balance in the fully annealed weld may shift toward austenite. Water quenching is essential after the final anneal, but air cooling from intermediate thermal exposures, such as in hot forming, have been found to be practical and economical.
Please find below as well.
http://87.230.33.128/_files/stainless_steel/Duplex_Stainless_Steel.pdf
PWHT is not necessary or useful for DSS. Unlike the L-grade austenitic stainless steels (ASS), the DSS are sensitive to even relatively short exposures to temperatures in the 300 to 1000 ° C (600 to 1800° F) range. Thermal stress relief in the 300 to 700° C (600-1300° F) range may cause precipitation of alpha prime phase ("475°C (885°F) embrittlement"), causing a loss of toughness and corrosion resistance. Stress relief in the range of 700 to 1000° C (1300 to 1800° F) leads to rapid precipitation of intermetallic phases with moderate to severe loss of toughness and corrosion resistance. Any heat treatment of DSS for whatever reason, should be a full solution anneal, meeting the minimum temperatures specified for the mill product in the ASTM specifications, followed by water quenching. For 2205 DSS that minimum temperature is 1040° C (1900°F) in most cases.
Some types of equipment manufactured from DSS require a full anneal. For example, the forming of large heads or the fabrication of some valve and pipe assemblies may require annealing. When there is a full solution anneal and quench subsequent to welding, that heat treatment is a part of the welding procedure. Annealing can restore the equilibrium phase balance and eliminate the problems associated with excessive ferrite and intermetallic phases. If the common duplex filler metals are used, typically overalloyed with nickel, phase balance in the fully annealed weld may shift toward austenite. Water quenching is essential after the final anneal, but air cooling from intermediate thermal exposures, such as in hot forming, have been found to be practical and economical.
Please find below as well.
http://87.230.33.128/_files/stainless_steel/Duplex_Stainless_Steel.pdf
공지사항
금속 조직중에 Ferrite상과 Austenite 상도 이론적으로는 동시에 사이 좋게 지내기에는 어려운 조직입니다.
각자 안정적인 온도 영역이 다르기에 낯선 환경에서 함께 있다 보면 자꾸만 각자 편한 위치로 돌아가려고 들지요
DSS는 이렇게 두가지 조직이 함께 공존하면서 각각의 상이 가진 특징을 잘 활용할 수 있도록 제조된 강종입니다.
그런데, 이게 온도가 올라가면 당연히 각자 좀더 편한 위치로 변화할려고 들겠지요
그래서 고온에서는 사용할 수 없습니다. (대략 250도 정도를 상한선으로 규정, 물론 강종별로는 그 이상의 온도에서 쓸 수 있는 것도 있지요)
따라서 원론적인 입장에서는 SR을 위한 PWHT등은 적용하지 않습니다.
그런데도 굳이 열처리를 하는 경우가 있긴 합니다.
고온 가공을 했을 경우 상분률이 깨지거나 지나친 가공경화에 의해 조직의 안정성이 떨어졌을 때에 열처리를 하는 데, 이때의 열처리는 응력제거 수준이 아니라 강을 새로 만드는 수준입니다.
즉, Quenching을 하는 Solution Annealing 정도로 적용하기도 합니다.
좀더 자세한 내용은 해당 강종을 생산하는 Mill Maker의 기술자료를 참조하시면 도움이 될 겁니다.