Сплав 904L (UNS N08904): супераустенітний сплав 4,5% молібдену

Кожен заводський інженер спостерігав, як труба 316L не справляється з завданням, яке, згідно з технічними характеристиками, повинно працювати. Піттинг починається на зварювальному шві, або під прокладкою, або на місці застояного хлориду, і протягом сезону лінія протікає. Стандартна відповідь полягає в тому, щоб піднятися на одну сходинку вище -, і для великої частки цих обов’язків правильною наступною сходинкою є не 6% клас молібдену, і це не дуплекс.

Це сплав 904L, супераустенітна нержавіюча сталь із вмістом молібдену 4,5%, яка знаходиться між сімейством 316 і сплавами 6Mo, і містить сірчану кислоту, вологу фосфорну кислоту та теплу морську воду, які перемагають стандартні аустеніти.

Ця сторінка документівСплав 904L (UNS N08904, W.Nr 1.4539)- хімічний склад, механічні властивості, корозійну оболонку та виробничі стандарти, які застосовуються до труб і пластин 904L.

Що таке 904L і яке місце він займає в сімействі нержавіючої сталі

Сплав 904Lце низько{0}}вуглецева високо-легована аустенітна нержавіюча сталь із хімічним складом, який відносить її до категорії «супераустенітної»: приблизно 23-28% нікелю, 19-23% хрому, 4-5% молібдену та 1-2% міді.

Мідь є характерним елементом. У поєднанні з молібденом мідь надає 904L його незвичайну стійкість до сірчаної кислоти, оскільки мідь пригнічує активне розчинення сталі у відновних кислотних середовищах.

Високий вміст нікелю - більш ніж удвічі, ніж у 316L -, надає сплаву стійкість до хлоридного стресу-корозійного розтріскування, якого 316L просто не має. Результатом є нержавіюча сталь, яка справляється з широкою корозійною оболонкою без ціни 6% молібденових сплавів або обмежень на виготовлення дуплексних марок.

Хімічний склад відповідно до ASTM B677

Наведені нижче межі-аналізу тепла відповідають стандарту ASTM B677 для безшовної труби 904L (специфікація ASTM B625 стосується пластини, а ASTM B673 стосується зварної труби). Нікель 23,0-28,0%, залишок залізо.

Заслуговують на увагу три ряди. Максимальний вміст вуглецю 0,020 % означає, що сплав постачається з низьким{2}}вуглецевим вмістом, тому він не стає чутливим під час зварювання, а зона-термічного впливу зберігає свою корозійну стійкість без розчину-відпал після зварювання - вирішальна перевага в-трубопроводах, виготовлених у польових умовах.

Ряд міді на рівні 1,0-2,0% є тим елементом, який робить 904L кращим у сірчаній кислоті, оскільки мідь є класичним знижувачем швидкості корозії у відновлюючих кислотних середовищах. Ряд нікелю на рівні 23,0-28,0% — це те, що підвищує стійкість сплаву до хлориду SCC набагато вище, ніж у сімейства 316: коли вміст нікелю підвищується приблизно вище 20%, аустенітна матриця стає все більш стійкою до хлоридного корозійного розтріскування під напругою.

Механічні властивості

ASTM B677 вимагає таких мінімальних властивостей розтягування для безшовної труби 904L у розчині-відпаленому стані, що є стандартною умовою доставки:

904L є аустенітним сплавом, що означає, що він має спільні аустенітні переваги: ​​він повністю не-магнітний, зберігає пластичність і в’язкість до кріогенних температур, його можна зварювати та формувати за допомогою звичайних методів аустенітної нержавіючої сталі. Його межа текучості порівнянна з 316L, тому сплав не купують за міцність -, а купують за стійкість до корозії, а розрахункова стінка встановлюється за допуском на корозію та стійкістю до точкової коррозії, а не за розрахунком тиску.

Фізичні властивості

Щільність 904L становить 8,0 г/см³, а діапазон плавлення становить приблизно 1300-1390 градусів. Цей сплав має модуль пружності близько 185 ГПа при кімнатній температурі, що трохи вище, ніж 316L через підвищений вміст нікелю та молібдену.

 

Його теплопровідність дещо нижча за стандартну аустенічну - близько 12,4 Вт/м·К при 100 градусах -, що має значення в конструкції теплообмінника, де стінка трубки сприяє опору теплопередачі-.

Корозійна оболонка: де 904L перемагає

Комерційне обґрунтування для 904L базується на трьох корозійних завданнях, і кожне з них є задокументованим режимом відмови сімейства 316:

Для покупця практична лінія така: якщо 316L вийшов з ладу або є маргінальним у роботі з сірчаною чи фосфорною кислотою, у гарячому хлоридному режимі або в -чутливому середовищі SCC, 904L є економічно-ефективним кроком вперед.

Він забезпечує більшість корозійних переваг 6% молібденових сплавів за значно нижчої добавки сплаву, і це відбувається в повністю аустенітній структурі, яка зварюється та формується як стандартна нержавіюча сталь. Граничним випадком є ​​безперервна тепла морська вода: 904L працює, але не є найкращим вибором, тому інженер-конструктор повинен перейти до класу 6Mo або нікелевого сплаву для цього обов’язку.

Стандарти виготовлення та форми виробів

904L поставляється відповідно до наступних специфікацій, вибраних за формою продукту:

• ASTM B677 / ASME SB-677 - безшовна труба
• Зварна труба ASTM B673 / ASME SB-673 -
• ASTM B625 / ASME SB-625 - плита, лист і стрічка
• ASTM B649 / ASME SB-649 - прутки та поковки
• EN 10216-5 / EN 10217-7 - Європейські еквіваленти (1.4539)

Оскільки 904L є повністю аустенітним сплавом, виробничий шлях повторює 316L: трубу проколюють або прокатують у гарячому стані, потім розчин відпалюють і гартують, причому температура відпалу зазвичай знаходиться в діапазоні 1090-1175 градусів.

Низький вміст вуглецю підтримується через розплав, а готовий продукт постачається в відпаленому, протравленому та пасивованому стані. Безшовна труба ASTM B677 доступна в повному діапазоні стандартних і нестандартних розмірів, а плита відповідно до B625 поставляється товщиною від тонкого листа до важкого листа для будівництва суден.

Типові застосування

Сплав 904Lвказується в таких послугах:

• Лінії виробництва сірчаної кислоти та обробки, включаючи системи розведення та зберігання
• Заводи з виробництва фосфорної кислоти за мокрим-процесом - випарники, транспортні лінії та внутрішні пристрої реактора
• Системи охолодження морською водою та теплообмінники, де 316L є маргінальним
• Установки для хімічної обробки змішаних хлоридів і відновних кислот
• Целюлозно-паперові відбілювачі
• Фармацевтичне й-хімічне обладнання, де чистота продукту визначає вибір матеріалів

У кожній службі специфікації керуються задокументованою несправністю нижчого класу, і 904L вибрано, тому що він усуває розрив без штрафів за виготовлення дуплексу або вартості 6Mo та нікелевих сплавів. Для будівництва посудин і резервуарів плита 904L є стандартною специфікацією для зберігання сірчаної кислоти, а для трубопроводів безшовний продукт B677 є стандартним для технологічних ліній.

Зварювання та виготовлення

904L зварює з тією самою виробничою практикою, що й 316L: GTAW і GMAW з відповідним наповнювачем, без попереднього нагріву та без -термічної обробки після зварювання, оскільки низький вміст вуглецю запобігає сенсибілізації.

Відповідність присадкового металу до AWS A5.9 ERNiCrMo-3 (наповнювач типу 625) або спеціальної класифікації наповнювача 904L зазвичай використовується для відповідності корозійної стійкості металу зварного шва, і, якщо це вимагає застосування, зварний шов виконується з наповнювачем на основі нікелю, щоб гарантувати стійкість з’єднання до точкової коррозії.

Сплав є повністю аустенітним, тому він чутливий до розтріскування в гарячому стані, якщо зварювання виконується з надлишковим підведенням тепла - застосовується стандартна аустенітна практика з контрольованою міжпрохідною температурою та низьким підведенням тепла. Холодне формування є простим за допомогою стандартних інструментів із нержавіючої сталі, а швидкість-зміцнення сплаву помірна.

Що вказати в замовленні

Щоб отримати чисту доставку 904L, у запиті має бути вказано наступне:

• Стандарт і форма: «безшовна труба за ASTM B677», «плита за ASTM B625», UNS N08904 / 1.4539
• Розмір у правильній системі: NPS + графік для труби, OD x стінка або товщина x ширина x довжина для плити
• Стан: розчин прожарений, протравлений, пасивований
• Сертифікат: EN 10204 3.1, PMI та необхідний іспит

FAQ

Питання: Чи є 904L двостороння нержавіюча сталь?
A: Ні. 904L не є повністю аустенітним із гранню-центрованою-кубічною структурою, як 316L. Він містить більше нікелю та молібдену, ніж 316L, але не є дуплексним сортом і не має дво-фазної структури 2205 або 2507.

З: Для чого використовується 904L?
A: В першу чергу для сірчаної кислоти, фосфорної кислоти для мокрого-технологічного процесу та гарячого хлориду, де 316L виходить з ладу через точкову корозію, щілинну корозію або хлоридне{2}}корозійне розтріскування. Він поширений на заводах з виробництва добрив, у системах охолодження морської води та обробки кислот.

Q: Що таке PREN для 904L?
В: Приблизно 34, розраховане з 19-23% хрому, 4-5% молібдену та до 0,10% азоту. Це значно вище 316L (приблизно 24) і нижче рівня 6Mo (приблизно 41-44).

З: Чи стійкий 904L до корозійного розтріскування-під напругою хлориду?
A: Так, набагато краще, ніж 316L. Вміст нікелю 23-28% ставить аустенітну матрицю вище порогу сприйнятливості SCC для більшості хлоридних середовищ, хоча вона не захищена від найсуворіших умов.

З: Чи можна зварювати 904L без термічної обробки після-зварювання?
A: Так. Максимальний вміст вуглецю 0,020% запобігає сенсибілізації карбіду в зоні термічного-впливу, тому-зварене з’єднання зберігає свою стійкість до корозії. Відповідний наповнювач або наповнювач на основі-нікелю використовується для відповідності характеристик металу-зварного шва.

З: Яка різниця між 904L і 254SMO?
A: 254SMO — це 6% молібдену (UNS S31254) з вищою стійкістю до точкової корекції та високою міцністю, призначений для теплої морської води та агресивних хлоридів. 904L (4-5% Mo) є менш дорогим і відмінно підходить для сірчаної та фосфорної кислоти. Вибір зроблено на середовищі: кислота вказує на 904L, тепла морська вода вказує на 6Mo.

Зв'язатися зараз