Les aciers inoxydables duplex tirent leur nom de leur microstructure biphasée constituée de grains d’acier inoxydable ferritique et austénitique. L’image montre la phase ferritique bleue encerclant la phase austénitique jaune sous forme d’« îles ». Une fois fondu, l’acier inoxydable duplex se solidifie en une structure entièrement ferritique à partir d’une phase liquide. Environ la moitié des grains ferritiques se transforment en grains austénitiques (également appelés « îlots ») lorsque le matériau refroidit à température ambiante. La microstructure est donc composée d’environ 50 % de ferrite et 50 % d’austénite. Bien que l’on pense que l’acier inoxydable duplex résiste à la fissuration par corrosion sous contrainte, l’acier inoxydable ferritique est plus résistant. D’autre part, par rapport aux nuances d’acier inoxydable les plus utilisées, 304 et 316, la résistance à la corrosion de l’acier inoxydable duplex le moins résistant est plus élevée. En plus d’être magnétique, l’acier inoxydable duplex se distingue des nuances d’acier inoxydable austénitiques courantes. Les applications à haute résistance et résistantes à la corrosion utilisent fréquemment l’acier inoxydable Duplex 2205, disponible en variétés ferritiques et austénitiques. Après un certain nombre de modifications, la nuance d’acier inoxydable UNS S31803 a été approuvée en 1996 et est désormais connue sous le nom de UNS S32205. Cette nuance a une résistance à la corrosion plus élevée. Cette nuance d’acier inoxydable n’est pas appropriée pour une utilisation à des températures supérieures à 300°C car les microconstituants fragiles de la nuance précipitent à ces températures et subissent une transition ductile à fragile à des températures en dessous de -50°C. Comparé à l’acier inoxydable de qualité 316, l’acier inoxydable de qualité 2205 présente une résistance à la corrosion nettement supérieure. Il est imperméable à la corrosion localisée intergranulaire, fissurée et par piqûres. Le CPT de ce type d’acier inoxydable est d’environ 35°C. Cette nuance résiste à la fissuration par corrosion sous contrainte de chlorure (SCC) à 150°C. Les nuances austénitiques peuvent être remplacées par des aciers inoxydables de nuance 2205, en particulier dans les situations où une défaillance prématurée et les environnements marins sont probables. La haute résistance à l’oxydation du grade 2205 est compromise par une fragilisation au-dessus de 300°C. Un traitement de recuit en solution complète peut être appliqué pour modifier cette fragilisation. Cette qualité fonctionne efficacement en dessous de 300°C. Pour cette qualité, le traitement en solution (recuit) à 1 020-1 100°C et le refroidissement rapide sont les meilleurs traitements thermiques. A l’exception du soudage sans métaux d’apport, qui produit un excès de ferrite, la plupart des techniques de soudage conventionnelles conviennent à cette nuance. Conformément à la norme AS 1554.6, afin de garantir que le métal déposé a la structure duplex équilibrée correcte, le soudage pour 2205 doit être effectué avec 2209 tiges ou électrodes. Pour garantir que la structure reçoive suffisamment d’austénite, de l’azote est ajouté au gaz de protection. L’utilisation de pré- et post-chauffage doit être évitée et l’apport de chaleur doit être minimisé. Par rapport aux nuances d’austénite, cette nuance présente moins de distorsion et de contraintes en raison de son faible coefficient de dilatation thermique. La fabrication de cette qualité est également influencée par sa résistance. Cette qualité nécessite un équipement de plus grande capacité pour se plier et se former. La frappe à froid n’est pas possible avec la nuance 2205 car sa ductilité est inférieure à celle des nuances austénitiques. Les opérations de frappe à froid sur cette qualité ne peuvent être achevées qu’après la fin du recuit intermédiaire.