ریخته‌گری داپلکس؛ تولید قطعات مقاوم در برابر خوردگی و فشار بالا
استیل داپلکس (دوپلکس) خانواده‌ای از فولادهای زنگ‌نزن است که ساختار آن تقریباً به نسبت مساوی از دو فاز فریت و آستنیت تشکیل می‌شود. همین ساختار دوفازی باعث می‌شود استحکام تسلیم آن حدوداً دو برابر استیل‌های آستنیتی رایجی مانند 304 و 316 باشد و در برابر خوردگی حفره‌ای و ترک‌خوردگی ناشی از تنش در محیط‌های کلریدی عملکرد بهتری داشته باشد.
ریخته‌گری داپلکس برای قطعاتی به کار می‌رود که هم باید بار مکانیکی و فشار بالا را تحمل کنند و هم در تماس با آب دریا، سیالات شور یا مواد شیمیایی خورنده کار کنند؛ مانند بدنه پمپ، ایمپلر، شیرآلات و اتصالات صنعتی. صنایع گداز نوین قطعات داپلکس سنگین و پیچیده، از جمله بدنه پمپ BB2 با وزن 5 تن و رینگ داپلکس با وزن 300 کیلوگرم، تولید کرده است.
تولید قطعات داپلکس به کنترل دقیق ترکیب شیمیایی و عملیات حرارتی حساس است. نسبت فریت به آستنیت با عناصری مانند کروم، نیکل، مولیبدن و نیتروژن تنظیم می‌شود و عملیات حرارتی انحلالی همراه با سرد کردن سریع، برای جلوگیری از رسوب فازهای ترد مانند فاز سیگما ضروری است. به همین دلیل آنالیز کوانتومتری مذاب و آزمون‌های کنترل کیفیت در واحد کنترل کیفیت و آزمایشگاه گداز نوین نقش مهمی در این فرایند دارند.
گریدهای رایج در ریخته‌گری داپلکس
گریدهای ریختگی داپلکس معمولاً بر اساس استاندارد ASTM A890 (و ASTM A995) تعریف می‌شوند. جدول زیر چند گرید پرکاربرد را نشان می‌دهد؛ گرید نهایی بر اساس نقشه، شرایط کاری و استاندارد مشتری تعیین می‌شود.
| گرید ریختگی | معادل تقریبی | حداقل استحکام تسلیم (MPa) | ویژگی اصلی | کاربرد رایج |
| 4A (CD3MN) | داپلکس 2205 | 415 | استحکام بالا و مقاومت خوب در برابر خوردگی حفره‌ای | بدنه پمپ، شیرآلات و اتصالات |
| 5A (CE3MN) | سوپر داپلکس 2507 | 515 | مقاومت بیشتر در محیط‌های با کلرید بالا | آب دریا، آب‌شیرین‌کن، نفت و گاز |
| 6A (CD3MWCuN) | زرون 100 (Zeron 100) | 450 | مقاومت بالا در آب دریا و محیط‌های شیمیایی | پمپ و شیرآلات دریایی و پتروشیمی |
مقادیر حداقل استحکام تسلیم بر اساس داده‌های منتشرشده برای گریدهای ASTM A890 است؛ برای سفارش، مقدار دقیق را از نسخه جاری استاندارد یا مشخصات مشتری تأیید کنید.
مقایسه استیل داپلکس و استیل آستنیتی
استیل‌های آستنیتی مانند 304 و 316 که در صفحه ریخته‌گری استیل توضیح داده شده‌اند، رایج‌ترین انتخاب برای قطعات ضدزنگ هستند. داپلکس در شرایطی که استحکام بالا و مقاومت در برابر کلرید اهمیت دارد، گزینه‌ای قدرتمند‌تر است.
| ویژگی | استیل داپلکس | استیل آستنیتی (304 و 316) |
| ساختار | دوفازی (فریت و آستنیت) | تک‌فاز آستنیتی |
| استحکام تسلیم | حدوداً دو برابر | پایین‌تر |
| مقاومت در برابر ترک‌خوردگی تنشی کلریدی | بالاتر | محدود‌تر |
| دمای کاری توصیه‌شده | معمولاً تا حدود 250 تا 300 درجه سانتی‌گراد | دماهای بالاتر (بسته به گرید) |
| ماشین‌کاری | دشوار‌تر و نیازمند ابزار مناسب | آسان‌تر |
اگر دمای کاری قطعه از این محدوده بالاتر است، آلیاژهای مقاوم به حرارت مانند 310 و 1.4848 در صفحه ریخته‌گری استیل و برای شرایط بسیار سخت‌تر، ریخته‌گری سوپر آلیاژ گزینه‌های مناسب‌تری هستند.
