Lean Duplex 2101 (materiálové číslo 1.4162, UNS S32101) představuje moderní, nízkofázovou nerezovou ocel s vyváženou feriticko-austenitickou mikrostrukturou (poměr fází se pohybuje ideálně okolo 50 % feritu a 50 % austenitu). Tato ocel byla metalurgicky navržena s cílem nabídnout cenově stabilní a vysoce pevnou alternativu k tradičním austenitickým jakostem řady AISI 304/304L (1.4301/1.4307). Vzhledem k výraznému snížení drahého niklu (který je nahrazen kombinací manganu a dusíku) nepodléhá cena tohoto materiálu tak drastickým výkyvům na komoditních trzích. Díky cílenému legování dusíkem dosahuje Lean Duplex 2101 přibližně dvojnásobné meze kluzu ve srovnání s běžnou nerezovou ocelí, což umožňuje radikální snížení tloušťky stěn struktur a snížení celkové hmotnosti i nákladů na projekt.
Garantované chemické složení a mezní hodnoty podle evropské normy EN 10088-2 a americké materiálové specifikace ASTM A240 (vyjádřeno v hmotnostních procentech):
| Prvek | C | Cr | Ni | Mn | Mo | N | Cu | P | S | Fe |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Min. (%) | – | 21,00 | 1,35 | 4,00 | 0,10 | 0,20 | 0,10 | – | – | Zbytek |
| Max. (%) | 0,040 | 22,00 | 1,70 | 6,00 | 0,80 | 0,25 | 0,80 | 0,040 | 0,030 | Zbytek |
Mechanické hodnoty při pokojové teplotě (20 °C) ve stavu po rozpouštěcím žíhání. Vysoký obsah intersticiálního dusíku výrazně zpevňuje austenitickou matici:
| Mechanický parametr | Garantované hodnoty (EN 10088-2 / Plechy) | Garantované hodnoty (EN 10088-3 / Tyče) | Typické hodnoty z praxe |
|---|---|---|---|
| Mez kluzu Rₚ₀,₂ (MPa) | ≥ 450 MPa | ≥ 450 MPa | 480 – 540 MPa |
| Mez kluzu Rₚ₁₀ (MPa) | ≥ 480 MPa | – | 510 – 570 MPa |
| Pevnost v tahu Rₘ (MPa) | 650 – 850 MPa | 650 – 900 MPa | 720 – 810 MPa |
| Tažnost A₅ (%) | ≥ 30 % | ≥ 25 % | 34 – 42 % |
| Rázová houževnatost KV (J) | ≥ 60 J (při -40 °C) | ≥ 100 J (při 20 °C) | ≥ 130 J (při 20 °C) |
| Tvrdost podle Brinella (HBW) | Max. 290 HBW | Max. 290 HBW | ~ 225 HBW |
Hodnoty fyzikálních veličin v závislosti na rostoucí teplotě okolního prostředí:
| Fyzikální parametr | Při 20 °C | Při 100 °C | Při 200 °C | Při 300 °C |
|---|---|---|---|---|
| Hustota (g/cm³) | 7,80 | 7,77 | 7,73 | 7,70 |
| Modul pružnosti v tahu E (GPa) | 200 | 194 | 186 | 180 |
| Měrná tepelná vodivost (W/m·K) | 15,0 | 16,0 | 17,0 | 18,0 |
| Měrná tepelná kapacita (J/kg·K) | 500 | 515 | 530 | 550 |
| Měrný elektrický odpor (μΩ·cm) | 80,0 | 85,0 | 90,0 | 95,0 |
| Koeficient tepelné roztažnosti (10⁻⁶/K) | – | 13,0 | 13,5 | 14,0 |
Největší slabinou běžných ocelí tříd 304 a 316 je náchylnost ke koroznímu praskání pod napětím (Stress Corrosion Cracking) v teplých roztocích obsahujících chloridy. Díky přítomnosti cca 50 % feritu v matrici vykazuje ocel Lean Duplex 2101 vůči tomuto specifickému napadení mimořádnou odolnost, a je proto ideální volbou pro průmyslové výměníky, nádrže a potrubí pracující za zvýšených teplot.
Hodnota indexu korozní odolnosti PREN (Pitting Resistance Equivalent Number, počítaný dle vztahu %Cr + 3.3%Mo + 16%N) se stabilně pohybuje v rozmezí 26 až 28. To řadí Lean Duplex 2101 na korozní úroveň mírně nad standardní ocel AISI 316L (1.4404). Vykazuje excelentní rezistenci vůči organickým kyselinám, slabším anorganickým kyselinám a solným průmyslovým roztokům.
Ocel je velmi dobře svařitelná všemi standardními metodami (TIG/GTAW, MIG/GMAW, MMA, pod tavidlem, laser). Na rozdíl od běžných duplexních ocelí má nízký sklon k vylučování křehkých intermetalických fází (jako je sigma fáze), což rozšiřuje teplotní okno pro svařování. Jako přídavný materiál se doporučuje používat mírně niklem obohacené duplexní dráty (např. typu 22 9 3 NL / ER2209), které zajišťují správnou kinetiku transformace a ideální podíl austenitu ve svarovém kovu bez nutnosti dodatečného tepelného zpracování.
Materiál dodáváme a distribuujeme v kompletním sortimentu hutních polotovarů certifikovaných dle nejdůležitějších mezinárodních standardů:
Tento technický list má výhradně informativní charakter. Poskytnutá data jsou bez záruky – konkrétní hodnoty je vždy třeba ověřit v aktuálním atestu dodávaného materiálu.