La microestructura ferrítica-austenítica de los aceros dúplex se consigue equilibrando los elementos de aleación cromo, níquel, molibdeno, manganeso y nitrógeno, lo que se traduce en un mayor límite elástico y una mayor resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Los aceros dúplex se utilizan en una amplia gama de aplicaciones en condiciones altamente corrosivas en diversas industrias, por ejemplo, petróleo/gas y CPI.
Los aceros inoxidables dúplex tienen una estructura formada por alrededor de un 50 % de microestructura ferrítica y alrededor de un 50 % de microestructura austenítica. Para conseguir esta estructura mixta, los formadores de ferrita (Cr, Mo, Si, W…) y los formadores de austenita (Ni, N, Mn) entran en una relación equilibrada entre sí. El equilibrio ferrita-austenita viene determinado no sólo por la composición de la aleación, sino también por el tratamiento térmico.
Los aceros inoxidables dúplex se clasifican según su resistencia a la corrosión, que a su vez depende de los elementos de aleación. El indicador más común para ello es el número equivalente de resistencia a la corrosión por picaduras (PREN), calculado según la fórmula %Cr + 3,3 %Mo + 16-30 %N.
Los grados dúplex magros (como EN 1.4362/UNS S32304) tienen un valor PREN de 22 a 27, un contenido de níquel comparativamente bajo y no están aleados con molibdeno o lo están sólo ligeramente. Son los más adecuados para condiciones menos agresivas.
Los aceros dúplex estándar (el representante más común es el grado EN 1.4462/UNS S32205) tienen un valor PREN entre 28 y 38, contienen un 22 % de cromo y un 3 % de molibdeno. Cubren la gama media de resistencia a la corrosión.
Los aceros superdúplex (por ejemplo, grado EN 1.4507/UNS S32520) tienen un valor PREN entre 39 y 45 y están aleados con un 25 % de cromo, un 3,5 % de molibdeno y entre un 0,22 % y un 0,3 % de nitrógeno.
Los aceros hiperdúplex tienen un valor PREN > 45. Los aceros super e hiperdúplex están destinados a condiciones especialmente agresivas, normalmente en la industria del petróleo y el gas.
Los aceros dúplex suelen tener el doble de límite elástico que los austeníticos estándar y son magnetizables en proporción a su contenido en ferrita. En comparación con las calidades austeníticas estándar, los aceros dúplex suelen ser más resistentes al agrietamiento por corrosión bajo tensión debido a su menor contenido en Ni.
Debido a la fuerte tendencia a la precipitación y a la fragilización asociada, la temperatura de servicio continuo de todos los aceros dúplex está limitada a un máximo aproximado de 300°C, por lo que deben tenerse en cuenta las restricciones de tamaño/espesor de pared durante la producción.