Zliatina 904L (UNS N08904): 4,5% molybdén superaustenitický

Každý inžinier závodu videl, že potrubie s objemom 316 l zlyhá pri povinnosti, ktorá by podľa údajového listu mala fungovať. Jamková jamka začína pri zvare, pod tesnením alebo na stagnujúcom chloridovom mieste a v priebehu sezóny linka netesní. Štandardnou odpoveďou je posunúť sa o jednu priečku vyššie – a pre veľkú časť týchto povinností nie je správna ďalšia priečka trieda molybdénu 6 % a nie je to duplex.

Je to Alloy 904L, 4,5% molybdénová superaustenitická nehrdzavejúca oceľ, ktorá sa nachádza medzi rodinou 316 a zliatinami 6Mo, a ktorá nesie kyselinu sírovú, mokrú kyselinu fosforečnú a teplú morskú vodu, ktoré potláčajú štandardnú austenitickú úpravu.

Táto stránka dokumentujeZliatina 904L (UNS N08904, W.Nr 1,4539)- chémiu, mechanické vlastnosti, obal proti korózii a výrobné normy, ktoré sa vzťahujú na rúry a dosky 904L.

Čo je 904L a kde sa nachádza v nerezovej rodine

Zliatina 904Lje nízkouhlíková, vysokolegovaná austenitická nehrdzavejúca oceľ s chémiou, ktorá ju zaraďuje do kategórie „superaustenitická“: približne 23-28 % niklu, 19-23 % chrómu, 4-5 % molybdénu a 1-2 % medi.

Meď je charakteristickým prvkom. V kombinácii s molybdénom dodáva meď 904L nezvyčajnú odolnosť voči kyseline sírovej, pretože meď potláča aktívne rozpúšťanie ocele v redukčných kyslých médiách.

Vysoký obsah niklu – viac ako dvojnásobný v porovnaní s 316L – dáva zliatine odolnosť voči chloridovému koróznemu praskaniu, ktorú 316L jednoducho nemá. Výsledkom je nehrdzavejúca trieda, ktorá zvládne široký korozívny obal bez ceny 6% molybdénových zliatin alebo bez výrobných obmedzení duplexných tried.

Chemické zloženie podľa ASTM B677

Nižšie uvedené limity tepelnej analýzy sa riadia normou ASTM B677 pre bezšvíkové rúry 904L (špecifikácia ASTM B625 pokrýva plech a ASTM B673 pokrýva zvárané rúry). Nikel je 23,0-28,0% a zvyšok je železo.

Pozornosť si zaslúžia tri riadky. Uhlíkové maximum 0,020 % znamená, že zliatina je dodávaná v nízko uhlíkovom stave, takže počas zvárania nespôsobuje senzibilizáciu a tepelne ovplyvnená zóna si po zváraní zachováva svoju odolnosť proti korózii bez rozpúšťacieho žíhania – rozhodujúca výhoda v potrubí vyrábanom v teréne.

Medený rad pri 1,0-2,0% je prvkom, vďaka ktorému 904L vyniká v kyseline sírovej, pretože meď je klasickým znižovačom rýchlosti korózie pri redukcii kyslého prostredia. Rad niklu na úrovni 23,0 – 28,0 % posúva odolnosť zliatiny voči chloridom SCC ďaleko nad triedu 316: keď obsah niklu stúpne nad približne 20 %, austenitická matrica sa stáva čoraz odolnejšou voči praskaniu spôsobenému koróziou spôsobenou chloridmi.

Mechanické vlastnosti

ASTM B677 vyžaduje nasledujúce minimálne vlastnosti v ťahu pre bezšvíkové rúry 904L v stave žíhanom v roztoku, čo je štandardná podmienka dodávky:

904L je austenitická zliatina, čo znamená, že má rovnaké austenitické prednosti: je plne nemagnetická, zachováva si ťažnosť a húževnatosť až do kryogénnych teplôt a je zvárateľná a tvarovateľná bežnými austenitickými nehrdzavejúcimi technikami. Jej medza klzu je porovnateľná s 316L, takže zliatina sa nekupuje kvôli pevnosti - kupuje sa kvôli odolnosti proti korózii a konštrukčná stena je určená skôr koróznym prídavkom a odolnosťou proti bodovej korózii než výpočtom tlaku.

Fyzikálne vlastnosti

Hustota 904L je 8,0 g/cm³ a ​​rozsah topenia je približne 1300-1390 stupňov. Zliatina má modul pružnosti blízko 185 GPa pri izbovej teplote, o niečo vyšší ako 316 l kvôli zvýšenému obsahu niklu a molybdénu.

 

Jeho tepelná vodivosť je o niečo nižšia ako u štandardnej austenitiky - asi 12,4 W/m·K pri 100 stupňoch - čo je dôležité pri konštrukcii výmenníka tepla, kde stena rúrky prispieva k odporu prenosu tepla.

Korózna obálka: kde 904L vyhráva úlohu

Komerčné puzdro pre 904L spočíva na troch koróznych činnostiach a každá z nich je zdokumentovaným poruchovým režimom rodiny 316:

Pre kupujúceho je praktická línia nasledovná: tam, kde 316L zlyhal alebo je zanedbateľný v prevádzke s kyselinou sírovou alebo fosforečnou, v teplom chloridovom zaťažení alebo v prostredí citlivom na SCC, je 904L nákladovo efektívnym krokom nahor.

Poskytuje väčšinu koróznych výhod zliatin 6% molybdénu pri výrazne nižšej prirážke zliatiny, a to v úplne austenitickej štruktúre, ktorá sa zvára a tvaruje ako štandardná nehrdzavejúca oceľ. Hraničným prípadom je nepretržitá teplá morská voda: 904L funguje, ale nie je tou najlepšou voľbou a konštruktér by mal pre túto úlohu prejsť na stupeň 6Mo alebo zliatinu niklu.

Výrobné normy a formy produktov

904L sa dodáva podľa nasledujúcich špecifikácií vybraných podľa formy produktu:

• ASTM B677 / ASME SB-677 - bezšvíková rúra
• ASTM B673 / ASME SB-673 - zvárané potrubie
• ASTM B625 / ASME SB-625 - platňa, list a pás
• ASTM B649 / ASME SB-649 - tyč a výkovky
• EN 10216-5 / EN 10217-7 - európske ekvivalenty (1,4539)

Pretože 904L je plne austenitická zliatina, výrobný postup sa zrkadlí v 316L: rúra sa za horúca dieruje alebo valcuje, potom sa žíha v roztoku a kalí, pričom teplota žíhania je typicky v rozsahu 1090-1175 stupňov.

Nízky obsah uhlíka sa udržiava cez taveninu a hotový výrobok sa dodáva v žíhanom, morenom a pasivovanom stave. Bezšvíková rúra ASTM B677 je k dispozícii v celom rozsahu štandardných a vlastných rozmerov a doska pre B625 sa dodáva v hrúbkach od tenkého plechu po ťažkú ​​dosku na stavbu nádoby.

Typické aplikácie

Zliatina 904Lje špecifikovaný v nasledujúcich službách:

• Linky na výrobu a manipuláciu s kyselinou sírovou vrátane systémov riedenia a skladovania
• Zariadenia na výrobu kyseliny fosforečnej s mokrým procesom - odparky, prepravné linky a vnútorné časti reaktorov
• Systémy chladenia morskou vodou a výmenníky tepla, kde je 316L okrajové
• Zariadenia na chemické spracovanie, ktoré spracovávajú zmiešané chloridy a redukčné kyseliny
• Rastliny na bielenie celulózy a papiera
• Farmaceutické a jemné chemické zariadenia, kde čistota produktu riadi výber materiálu

V každej službe je špecifikácia založená na zdokumentovanom zlyhaní nižšej triedy a 904L je vybraný, pretože uzatvára medzeru bez výrobných pokút duplexu alebo nákladov na 6Mo a zliatiny niklu. Pri konštrukcii nádoby a nádrže je štandardnou špecifikáciou pre skladovanie kyseliny sírovej doska 904L a pre potrubie je predvolený bezšvíkový produkt B677 pre výrobné linky.

Zváranie a výroba

904L sa zvára rovnakými obchodnými postupmi ako 316L: GTAW a GMAW so zodpovedajúcim plnivom, nevyžaduje sa žiadne predhrievanie a normálne sa nevyžaduje žiadne tepelné spracovanie po zváraní, pretože nízky obsah uhlíka zabraňuje senzibilizácii.

Prispôsobenie prídavného kovu AWS A5.9 ERNiCrMo-3 (výplň typu 625) alebo špecifickej klasifikácii výplne 904L sa bežne používa na prispôsobenie odolnosti proti korózii vo zvarovom kove a tam, kde si to aplikácia vyžaduje, je zvar vyrobený s výplňou na báze niklu, aby bola zaručená odolnosť spoja proti bodovej korózii.

Zliatina je plne austenitická, takže je citlivá na praskanie za tepla, ak je zvar vyrobený s nadmerným tepelným príkonom - platí štandardná austenitická prax riadenej interpass teploty a nízkeho tepelného príkonu. Tvarovanie za studena je jednoduché so štandardnými nerezovými nástrojmi a rýchlosť vytvrdzovania zliatiny je mierna.

Čo uviesť v objednávke

Ak chcete získať čistú dodávku 904L, v dopyte by sa malo uviesť nasledovné:

• Štandard a forma: "bezšvíková rúra podľa ASTM B677", "doska podľa ASTM B625", UNS N08904 / 1.4539
• Veľkosť v správnom systéme: NPS + plán pre potrubie, OD x stena alebo hrúbka x šírka x dĺžka pre dosku
• Stav: roztokové žíhanie, morené, pasivované
• Certifikát: EN 10204 3.1, s PMI a požadovanou skúškou

FAQ

Otázka: Je 904L duplexná nehrdzavejúca oceľ?
Odpoveď: Nie. 904L je plne austenitický s kubickou štruktúrou so stredom tváre, ako napríklad 316L. Nesie vyšší nikel a molybdén ako 316L, ale nie je to duplexný typ a nemá dvojfázovú štruktúru ako 2205 alebo 2507.

Otázka: Na čo sa používa 904L?
Odpoveď: Predovšetkým pre použitie kyseliny sírovej, kyseliny fosforečnej mokrým procesom a teplého chloridu, kde 316L zlyháva jamkovou koróziou, štrbinovou koróziou alebo praskaním vplyvom chloridovej korózie. Je to bežné v zariadeniach na výrobu hnojív, manipulácii s kyselinami a chladiacich systémoch s morskou vodou.

Otázka: Čo je PREN 904L?
Odpoveď: Približne 34, vypočítané z 19-23% chrómu, 4-5% molybdénu a až 0,10% dusíka. To je výrazne nad 316 l (asi 24) a pod úrovňou 6Mo (asi 41-44).

Otázka: Odoláva 904L koróznemu praskaniu spôsobenému chloridom?
Odpoveď: Áno, oveľa lepšie ako 316L. Obsah niklu 23-28% posúva austenitickú matricu nad prah citlivosti SCC pre väčšinu chloridových prostredí, hoci nie je imúnna v najťažších podmienkach.

Otázka: Môže sa 904L zvárať bez tepelného spracovania po zváraní?
A: Áno. Maximálny obsah uhlíka 0,020 % zabraňuje senzibilizácii karbidov v tepelne ovplyvnenej zóne, takže zvarový spoj si zachováva odolnosť proti korózii. Na prispôsobenie výkonu zvarového kovu sa používa plnivo na báze niklu.

Otázka: Aký je rozdiel medzi 904L a 254SMO?
Odpoveď: 254SMO je 6 % molybdén (UNS S31254) s vyššou odolnosťou proti jamkovej korózii a vyššou pevnosťou, určený pre teplú morskú vodu a agresívne chloridy. 904L (4-5 % Mo) je lacnejší a vyniká v účinnosti kyseliny sírovej a fosforečnej. Voľba sa uskutočňuje na médiu: kyslé body do 904L, teplá morská voda do 6Mo.

Kontaktujte teraz