Legering 904L (UNS N08904): 4,5 % molybdæn Super Austenitic

Enhver fabriksingeniør har set et 316L rør fejle i en opgave, som databladet sagde skulle fungere. Pittingen starter ved en svejsning eller under en pakning eller ved et stillestående kloridsted, og inden for en sæson er ledningen utæt. Standardsvaret er at flytte et trin op -, og for en stor del af disse opgaver er det korrekte næste trin ikke en 6 % molybdænkvalitet, og det er ikke en duplex.

Det er Alloy 904L, det 4,5 % molybdæn super austenitiske rustfrit stof, der sidder mellem 316-familien og 6Mo-legeringerne, og som bærer svovlsyre-, våd fosforsyre- og varmt havvandspligter, der besejrer standard austenitics.

Denne side dokumentererLegering 904L (UNS N08904, W.Nr 1.4539)- kemien, de mekaniske egenskaber, korrosionshylsteret og de fremstillingsstandarder, der gælder for 904L rør og plade.

Hvad 904L er, og hvor den sidder i den rustfri familie

Legering 904Ler et lav-kulstof, høj-legeret austenitisk rustfrit stål med en kemi, der placerer det i kategorien "super austenitisk": omkring 23-28 % nikkel, 19-23 % chrom, 4-5 % molybdæn og 1-2 % kobber.

Kobberet er signaturelementet. I kombination med molybdæn giver kobber 904L sin usædvanlige modstandsdygtighed over for svovlsyre, fordi kobber undertrykker den aktive opløsning af stålet i reducerende sure medier.

Det høje nikkelindhold - mere end det dobbelte af 316L - giver legeringens modstandsdygtighed over for chloridspænding-korrosionsrevner, som 316L simpelthen ikke har. Resultatet er en rustfri kvalitet, der håndterer en bred ætsende konvolut uden prisen på 6% molybdænlegeringer eller fremstillingsrestriktioner for duplex-kvaliteter.

Kemisk sammensætning ifølge ASTM B677

Grænserne for varme-analyse nedenfor følger ASTM B677 for 904L sømløse rør (ASTM B625-specifikationen dækker plade, og ASTM B673 dækker svejset rør). Nikkel er 23,0-28,0%, og resten er jern.

Tre rækker fortjener opmærksomhed. Kulstofmaksimumet på 0,020 % betyder, at legeringen leveres i lav-kulstoftilstand, så den sensibiliseres ikke under svejsning, og den varme-påvirkede zone bevarer sin korrosionsbestandighed uden en løsning-udglødning efter svejsning - en afgørende fordel i felt-fabrikation.

Kobberrækken på 1,0 -2,0 % er det grundstof, der får 904L til at udmærke sig i svovlsyre, fordi kobber er den klassiske reduktion af korrosionshastigheder i reducerende sure miljøer. Nikkelrækken på 23,0-28,0% er det, der skubber legeringens klorid SCC-modstand langt over 316-familien: Efterhånden som nikkelindholdet stiger til over ca. 20%, bliver den austenitiske matrix mere og mere immun over for chloridspændingskorrosionsrevner.

Mekaniske egenskaber

ASTM B677 kræver følgende minimumstrækegenskaber for 904L sømløse rør i løsnings-udglødet tilstand, som er standard leveringsbetingelser:

904L er en austenitisk legering, hvilket betyder, at den deler de austenitiske dyder: den er fuldstændig ikke-magnetisk, den bevarer duktilitet og sejhed ned til kryogene temperaturer, og den er svejsbar og formbar med almindelige austenitiske rustfrie teknikker. Dens flydespænding er sammenlignelig med 316L, så legeringen er ikke købt for styrke - den er købt for korrosionsbestandighed, og designvæggen er fastsat af korrosionsgodtgørelsen og pittingmodstanden snarere end af trykberegningen.

Fysiske egenskaber

Densiteten af ​​904L er 8,0 g/cm³, og smelteområdet er cirka 1300-1390 grader. Legeringen har et elasticitetsmodul nær 185 GPa ved stuetemperatur, lidt højere end 316L på grund af det øgede nikkel- og molybdænindhold.

 

Dens termiske ledningsevne er noget lavere end standard austenitik - omkring 12,4 W/m·K ved 100 grader -, hvilket betyder noget i varme-udvekslerdesignet, hvor rørvæggen bidrager til varme-overførselsmodstanden.

Korrosionskonvolutten: hvor 904L vinder jobbet

Den kommercielle sag til 904L hviler på tre korrosionspligter, og hver af dem er en dokumenteret fejltilstand i 316-familien:

For køberen er den praktiske linje denne: hvor 316L har fejlet eller er marginal i svovl- eller fosforsyreservice, i varm chlorid eller i SCC-følsomme miljøer, er 904L det omkostningseffektive-trin op.

Det leverer det meste af korrosionsfordelene ved 6 % molybdænlegeringer til et væsentligt lavere legeringstillæg, og det gør det i en fuldt austenitisk struktur, der svejser og former som standard rustfrit. Grænsetilfældet er kontinuerligt varmt havvand: 904L yder, men er ikke det bedste valg der, og designingeniøren bør stige op til en 6Mo-kvalitet eller en nikkellegering til den opgave.

Fremstillingsstandarder og produktformer

904L leveres i henhold til følgende specifikationer, udvalgt efter produktform:

• ASTM B677 / ASME SB-677 - sømløst rør
• ASTM B673 / ASME SB-673 - svejset rør
• ASTM B625 / ASME SB-625 - plade, ark og strimmel
• ASTM B649 / ASME SB-649 - stang og smedegods
• EN 10216-5 / EN 10217-7 - Europæiske ækvivalenter (1,4539)

Fordi 904L er en fuldt austenitisk legering, spejler fremstillingsruten 316L: røret er varmt gennemboret eller valset, derefter opløsningsudglødet og bratkølet, med udglødningstemperaturen typisk i området 1090-1175 grader.

Det lave kulstofindhold opretholdes gennem smelten, og det færdige produkt leveres i udglødet, bejdset og passiveret tilstand. ASTM B677 sømløse rør fås i hele spektret af standard- og brugerdefinerede dimensioner, og pladen pr. B625 leveres i tykkelser fra tyndplade til tung plade til beholderkonstruktion.

Typiske anvendelser

Legering 904Ler specificeret i følgende tjenester:

• Svovlsyreproduktions- og håndteringslinjer, herunder fortyndings- og lagersystemer
• Våd-procesfosforsyreanlæg - fordampere, overførselsledninger og reaktorinteriør
• Havvandskøleanlæg og varmevekslere hvor 316L er marginalt
• Kemiske procesanlæg, der håndterer blandede chlorider og reducerende syrer
• Papir- og papirblegeplanter
• Farmaceutisk og fint-kemisk udstyr, hvor produktets renhed driver materialevalg

I hver service er specifikationen drevet af en dokumenteret fejl i en lavere kvalitet, og 904L er valgt, fordi den lukker hullet uden fremstillingsstraffene for duplex eller omkostningerne til 6Mo og nikkellegeringer. Til beholder- og tankkonstruktion er 904L-plade en standardspecifikation for svovlsyreopbevaring, og til rørføring er det sømløse B677-produkt standard for proceslinjer.

Svejsning og fremstilling

904L svejsninger med samme værkstedspraksis som 316L: GTAW og GMAW med matchende fyldstof, ingen forvarmning påkrævet, og ingen efter-varmebehandling kræves normalt, fordi det lave kulstofindhold forhindrer sensibilisering.

Tilpasning af fyldmetal til AWS A5.9 ERNiCrMo-3 (625-type fyldstof) eller den specifikke 904L fyldstofklassifikation bruges almindeligvis til at matche korrosionsbestandigheden i svejsemetallet, og hvor applikationen kræver det, er svejsningen lavet med et nikkelbaseret fyldstof for at garantere samlingens grubetændelse.

Legeringen er fuldt austenitisk, så den er følsom over for varmerevner, hvis svejsningen er lavet med overdreven varmetilførsel - den austenitiske standardpraksis med kontrolleret interpass-temperatur og lav varmetilførsel gælder. Koldformning er ligetil med standard rustfrit værktøj, og legeringens arbejds-hærdningshastighed er moderat.

Hvad skal angives på ordren

For at få en ren 904L levering skal forespørgslen oplyse følgende:

• Standard og form: "sømløst rør til ASTM B677", "plade til ASTM B625", UNS N08904 / 1.4539
• Størrelse i det korrekte system: NPS + skema for rør, OD x væg eller tykkelse x bredde x længde for plade
• Tilstand: opløsning udglødet, syltet, passiveret
• Certifikat: EN 10204 3.1 med PMI og den påkrævede undersøgelse

FAQ

Q: Er 904L et duplex rustfrit stål?
A: Nej. 904L er fuldt austenitisk med en flade-centreret-kubisk struktur, som 316L. Den bærer højere nikkel og molybdæn end 316L, men den er ikke en duplekskvalitet og har ikke tofasestrukturen 2205 eller 2507.

Q: Hvad bruges 904L til?
A: Primært til svovlsyre, våd-procesfosforsyre og varm chloridservice, hvor 316L svigter ved grubetæring, sprækkekorrosion eller chloridspænding-korrosionsrevner. Det er almindeligt i gødningsanlæg, syrehåndtering og havvandskølesystemer.

Q: Hvad er PREN for 904L?
A: Cirka 34, beregnet ud fra 19-23% chrom, 4-5% molybdæn og op til 0,10% nitrogen. Dette er et godt stykke over 316L (ca. 24) og under 6Mo-kvaliteterne (ca. 41-44).

Sp.: Modstår 904L chloridspænding-korrosionsrevner?
A: Ja, langt bedre end 316L. Nikkelindholdet på 23-28% placerer den austenitiske matrix over SCC-følsomhedstærsklen for de fleste kloridmiljøer, selvom den ikke er immun under de mest alvorlige forhold.

Spørgsmål: Kan 904L svejses uden efter-svejsevarmebehandling?
A: Ja. Det maksimale kulstofindhold på 0,020 % forhindrer karbidsensibilisering i den varme-påvirkede zone, så den som-svejsede samling bevarer sin korrosionsbestandighed. Matchende eller nikkel-baseret spartelmasse bruges til at matche svejse-metalydelse.

Q: Hvad er forskellen mellem 904L og 254SMO?
A: 254SMO er en 6 % molybdænkvalitet (UNS S31254) med højere pitting-modstand og højere styrke, beregnet til varmt havvand og aggressive klorider. 904L (4-5 % Mo) er billigere og udmærker sig i forbindelse med svovl- og fosforsyre. Valget er taget på mediet: syre peger på 904L, varmt havvand peger på 6Mo.

Kontakt nu