듀플렉스 강은 오스테나이트 계 금속조직과 페라이트 계 금속조직을 적절히 분포시켜 2중의 복합 금속조직을 갖도록 한 크롬-니켈 합금의 종류입니다.

듀플렉스 강은 1930년대 초 스웨덴 아베스타(현 오투쿰푸)에서 처음으로 상용화 되었습니다. 당시에는 정련 기술이 부족했기 때문에 오스테나이트 계 강들은 탄소 함유량이 높았고 따라서 여러 부식환경에서 입계부식을 종종 유발했습니다. 듀플렉스 강은 오스테나이트 계 강의 이런 단점을 보완하는 강종으로 유럽시장에 처음 소개되었고 아황산 분위기(sulfite) 종이공장, 화약공장 등에서 사용되었습니다.

1950년에 일어난 6.25 전쟁은 아이러니 하게 듀플렉스 강 연구의 발전을 촉진시켰습니다. 전쟁은 국제적인 니켈 부족사태를 야기했고, 이는 오스테나이트 계 강보다 상대적으로 니켈함유량이 낮은 듀플렉스 강의 개발과 안정화로 이어졌습니다. 듀플렉스 강이 오스테나이트 계 강 보다 염소분위기에서 응력부식균열(SCC, Stress Corrosion Cracking)에 강하다는 연구 결과들이 이 때부터 시장에 알려지기 시작했습니다.

1970년대에 들어서면서 탈탄장비(AOD, VOD)의 개발은 탄소와 황을 포함한 강의 물성치 저해요소들을 세밀하게 관리할 수 있는 발판을 마련해주었습니다. 이는 듀플렉스 강에서도 탄소, 황 외에 질소의 함유량을 세밀하게 제어할 수 있게 해주었습니다. 질소는 니켈과 마찬가지로 오스테나이트 조직 안정화 원소 입니다. 니켈보다 경제성이 있기 때문에 듀플렉스 강을 만들 때 니켈 대체 원소로 처음 사용되었으며, 물성치 향상 등에 큰 이점이 있기 때문에 현재는 듀플렉스 강 조성의 필수불가결한 원소 중 하나로 사용되고 있습니다.

듀플렉스 강에서 질소는 물성치 향상 외에도 용접 열영향부(HAZ, Heat Affected Zone)에서 입계부식 제어에 큰 도움을 줍니다. 질소함유량이 낮은 듀플렉스 강은 용접 시에 열영향부가 완전 페라이트 상(Fully Ferritic)으로 변하는 속도가 매우 빠릅니다. 완전 페라이트 상에서는 탄소와 질소의 용해도가 매우 낮아, 이들이 탄화물과 질화물로 변하면서 입계에 석출되게 됩니다. 질소의 충분한 함유는 듀플렉스 강의 용접 시에 이런 입계 석출을 지연시키기 때문에 예민화 현상 방지 및 입계 부식 방지에 큰 영향을 끼쳤습니다.

2차 정련장비의 개발과 발전은 강의 조성을 세밀하게 조절할 수 있게 해 주었고, 이는 2세대 듀플렉스강의 개발로 이루어졌습니다. 우리가 익히 하는 스탠다드 듀플렉스(STANDARD DUPLEX, S32205)강이 이 때 개발되었습니다.

후에 구리(Cu), 텅스텐(W) 등의 원소 들이 공식(Pitting)에 대한 저항성을 가지는 것이 확인되면서 크롬과 니켈함유량을 높이고, 구리와 텅스텐 등을 추가한 슈퍼 듀플렉스(SUPER DUPLEX) 강, 오스테나이트 계 강 대비 경제적이며 강도도 높지만 유사한 공식 저항성을 가진 린 듀플렉스(LEAN DUPLEX) 등이 개발되었습니다.

듀플렉스 강은 오스테나이트 계 강 대비하여 강도가 높고 경제적이며 여러 부식환경에서 이점을 지녔기 때문에 그 쓰임새가 꾸준히 증가하고 있습니다.