Alloy 904L (UNS N08904): 4,5% molybden superaustenitický

Každý inženýr závodu viděl, že potrubí o objemu 316 l selhalo v povinnosti, která by podle datasheetu měla fungovat. Důlková dírka začíná na svaru nebo pod těsněním nebo na stagnujícím chloridovém místě a během sezóny linka netěsní. Standardní reakcí je posunout se o jednu příčku nahoru – a pro velký podíl těchto povinností není správnou další příčkou 6% molybdenová třída a není to duplex.

Je to Alloy 904L, 4,5% molybdenová superaustenitická nerezová ocel, která se nachází mezi rodinou 316 a slitinami 6Mo, a která nese kyselinu sírovou, mokrou kyselinu fosforečnou a teplou mořskou vodu, která překonává standardní austenitické vlastnosti.

Tato stránka dokumentujeSlitina 904L (UNS N08904, W.Nr 1,4539)- chemie, mechanické vlastnosti, korozní obal a výrobní normy, které se vztahují na trubky a desky 904L.

Co je 904L a kde se nachází v nerezové rodině

Slitina 904Lje nízkouhlíková, vysoce legovaná austenitická nerezová ocel s chemií, která ji řadí do kategorie „superaustenitická“: zhruba 23-28 % niklu, 19-23 % chrómu, 4-5 % molybdenu a 1-2 % mědi.

Měď je charakteristickým prvkem. V kombinaci s molybdenem dodává měď 904L neobvyklou odolnost vůči kyselině sírové, protože měď potlačuje aktivní rozpouštění oceli v redukčních kyselých médiích.

Vysoký obsah niklu - více než dvojnásobný oproti 316L - dává slitině odolnost proti chloridovému koroznímu praskání, kterou 316L prostě nemá. Výsledkem je nerezová třída, která zvládá široký korozní obal bez ceny 6% slitin molybdenu nebo bez výrobních omezení duplexních tříd.

Chemické složení podle ASTM B677

Níže uvedené limity tepelné analýzy se řídí normou ASTM B677 pro bezešvé trubky 904L (specifikace ASTM B625 se vztahuje na plech a ASTM B673 se vztahuje na svařované trubky). Nikl je 23,0-28,0% a zbytek je železo.

Pozornost si zaslouží tři řady. Uhlíkové maximum 0,020 % znamená, že slitina je dodávána ve stavu s nízkým obsahem uhlíku, takže během svařování necitlivá a tepelně ovlivněná zóna si po svařování zachovává odolnost proti korozi bez rozpouštěcího žíhání – rozhodující výhoda u potrubí vyráběného v terénu.

Měděná řada 1,0-2,0% je prvek, díky kterému 904L vyniká v kyselině sírové, protože měď je klasickým omezovačem rychlosti koroze v redukčním kyselém prostředí. Řada niklu na 23,0-28,0 % je to, co posouvá odolnost slitiny proti chloridům SCC daleko nad řadu 316: jak obsah niklu stoupá nad zhruba 20 %, austenitická matrice se stává stále imunnější vůči chloridovému koroznímu praskání.

Mechanické vlastnosti

ASTM B677 vyžaduje následující minimální vlastnosti v tahu pro bezešvé trubky 904L ve stavu žíhaném roztokem, což je standardní dodací podmínka:

904L je austenitická slitina, což znamená, že sdílí austenitické přednosti: je plně nemagnetická, zachovává si tažnost a houževnatost až do kryogenních teplot a je svařitelná a tvarovatelná běžnými austenitickými nerezovými technikami. Její mez kluzu je srovnatelná s 316L, takže slitina se nekupuje kvůli pevnosti - kupuje se kvůli odolnosti proti korozi a návrhová stěna je dána korozním přídavkem a odolností proti důlkové korozi spíše než výpočtem tlaku.

Fyzikální vlastnosti

Hustota 904L je 8,0 g/cm³ a ​​rozsah tání je přibližně 1300-1390 stupňů. Slitina má modul pružnosti blízko 185 GPa při pokojové teplotě, mírně vyšší než 316L kvůli zvýšenému obsahu niklu a molybdenu.

 

Jeho tepelná vodivost je o něco nižší než u standardní austenitiky – asi 12,4 W/m·K při 100 stupních – což je důležité u konstrukce výměníku tepla, kde stěna trubky přispívá k odporu přenosu tepla.

Korozní obal: kde 904L vítězí

Komerční pouzdro pro 904L spočívá na třech korozních funkcích a každá z nich je zdokumentovaným poruchovým režimem rodiny 316:

Pro kupujícího je praktická linie tato: tam, kde 316L selhal nebo je okrajový v provozu s kyselinou sírovou nebo fosforečnou, v provozu s teplým chloridem nebo v prostředích citlivých na SCC, je 904L nákladově efektivním krokem nahoru.

Poskytuje většinu korozních výhod slitin 6% molybdenu při výrazně nižším příplatku za slitinu, a to v plně austenitické struktuře, která se svařuje a tvaruje jako standardní nerez. Hraniční pouzdro je nepřetržitě teplá mořská voda: 904L funguje, ale není tam tou nejlepší volbou, a konstruktér by měl pro tento účel přejít na třídu 6Mo nebo slitinu niklu.

Výrobní normy a formy výrobků

904L se dodává podle následujících specifikací vybraných podle formy produktu:

• ASTM B677 / ASME SB-677 - bezešvé potrubí
• ASTM B673 / ASME SB-673 - svařovaná trubka
• ASTM B625 / ASME SB-625 – deska, list a pás
• ASTM B649 / ASME SB-649 - tyč a výkovky
• EN 10216-5 / EN 10217-7 - evropské ekvivalenty (1,4539)

Protože 904L je plně austenitická slitina, výrobní postup odpovídá 316L: trubka je za horka propíchnuta nebo válcována, poté žíhána v roztoku a kalena, přičemž teplota žíhání je obvykle v rozmezí 1090-1175 stupňů.

Nízký obsah uhlíku je udržován v tavenině a hotový výrobek je dodáván v žíhaném, mořeném a pasivovaném stavu. Bezešvá trubka ASTM B677 je k dispozici v celém rozsahu standardních a vlastních rozměrů a deska pro B625 je dodávána v tloušťkách od tenkého plechu po tlustý plech pro stavbu nádob.

Typické aplikace

Slitina 904Lje specifikován v následujících službách:

• Výrobní a manipulační linky kyseliny sírové, včetně systémů ředění a skladování
• Zařízení na výrobu kyseliny fosforečné s mokrým procesem - výparníky, přenosové linky a vestavby reaktorů
• Chladicí systémy s mořskou vodou a výměníky tepla, kde je 316L marginální
• Závody na chemické zpracování manipulující se směsnými chloridy a redukčními kyselinami
• Zařízení na bělení celulózy a papíru
• Farmaceutické a jemné chemické zařízení, kde čistota produktu řídí výběr materiálu

V každé službě je specifikace řízena zdokumentovaným selháním nižší třídy a je vybrána 904L, protože zaplňuje mezeru bez výrobních pokut duplexu nebo nákladů na 6Mo a slitiny niklu. Pro konstrukci nádob a nádrží je deska 904L standardní specifikací pro skladování kyseliny sírové a pro potrubí je bezešvý produkt B677 výchozí pro technologické linky.

Svařování a výroba

904L se svařuje stejnými postupy jako u 316L: GTAW a GMAW s odpovídajícím plnivem, bez nutnosti předehřívání a bez tepelného zpracování po svařování, protože nízký obsah uhlíku zabraňuje senzibilizaci.

Přizpůsobení přídavného kovu AWS A5.9 ERNiCrMo-3 (výplň typu 625) nebo specifické klasifikaci výplně 904L se běžně používá k porovnání odolnosti proti korozi ve svarovém kovu a tam, kde to aplikace vyžaduje, je svar proveden s výplní na bázi niklu, aby byla zaručena odolnost spoje proti důlkové korozi.

Slitina je plně austenitická, takže je citlivá na praskání za tepla, pokud je svar proveden s nadměrným tepelným příkonem – platí standardní austenitická praxe řízené interpass teploty a nízkého tepelného příkonu. Tváření za studena je jednoduché se standardními nerezovými nástroji a rychlost vytvrzování slitiny je mírná.

Co uvést na objednávce

Chcete-li získat čistou dodávku 904L, v dotazu by mělo být uvedeno následující:

• Standard a forma: "bezešvá trubka podle ASTM B677", "deska podle ASTM B625", UNS N08904 / 1.4539
• Velikost ve správném systému: NPS + plán pro trubku, OD x stěna nebo tloušťka x šířka x délka pro desku
• Stav: rozpouštěcí žíhané, mořené, pasivováno
• Certifikát: EN 10204 3.1, s PMI a požadovanou zkouškou

FAQ

Otázka: Je 904L duplexní nerezová ocel?
Odpověď: Ne. 904L je plně austenitický s kubickou strukturou se středem obličeje, jako 316L. Nese vyšší nikl a molybden než 316L, ale nejedná se o duplexní kvalitu a nemá dvoufázovou strukturu jako 2205 nebo 2507.

Otázka: K čemu se 904L používá?
Odpověď: Primárně pro použití s ​​kyselinou sírovou, kyselinou fosforečnou mokrým procesem a teplým chloridem, kde 316L selhává důlkovou korozí, štěrbinovou korozí nebo chloridovým korozním praskáním. To je běžné v zařízeních na výrobu hnojiv, manipulaci s kyselinami a chladicích systémech s mořskou vodou.

Otázka: Jaká je PREN 904L?
A: Přibližně 34, počítáno z 19-23 % chrómu, 4-5 % molybdenu a až 0,10 % dusíku. To je výrazně nad 316 l (asi 24) a pod 6Mo (asi 41-44).

Otázka: Odolává 904L chloridovému namáhání koroznímu praskání?
Odpověď: Ano, mnohem lepší než 316L. Obsah niklu 23–28 % staví austenitické matrice nad prahovou hodnotu citlivosti SCC pro většinu chloridových prostředí, i když v nejtěžších podmínkách není imunní.

Otázka: Může být 904L svařován bez tepelného zpracování po svařování?
A: Ano. Maximální obsah uhlíku 0,020 % zabraňuje senzibilizaci karbidů v tepelně ovlivněné zóně, takže si svarový spoj zachovává odolnost proti korozi. Pro přizpůsobení výkonu svarového kovu se používá odpovídající nebo niklové plnivo.

Otázka: Jaký je rozdíl mezi 904L a 254SMO?
Odpověď: 254SMO je druh 6% molybdenu (UNS S31254) s vyšší odolností proti důlkové korozi a vyšší pevností, určený pro teplou mořskou vodu a agresivní chloridy. 904L (4–5 % Mo) je levnější a vyniká v účinnosti kyseliny sírové a fosforečné. Volba se provádí na médium: kyselé body do 904L, teplá mořská voda do 6Mo.

Kontaktujte nyní