Сплав 904L (UNS N08904): 4,5% молибден супер аустенит

Всеки инженер в завода е наблюдавал как тръба 316L се проваля при работа, за която в листа с данни се казва, че трябва да работи. Питингът започва от заваръчен шев, или под уплътнение, или на място със застоял хлорид и в рамките на един сезон линията изтича. Стандартният отговор е да се придвижите с едно стъпало нагоре - и за голяма част от тези задължения правилното следващо стъпало не е 6% клас молибден и не е дуплекс.

Това е Alloy 904L, 4,5% молибденова супер аустенитна неръждаема стомана, която се намира между фамилията 316 и 6Mo сплавите и носи сярна киселина, мокра фосфорна киселина и топла морска вода, които побеждават стандартните аустенити.

Тази страница документиСплав 904L (UNS N08904, W.Nr 1.4539)- химията, механичните свойства, корозионната обвивка и производствените стандарти, които се прилагат за 904L тръба и плоча.

Какво представлява 904L и къде се намира в семейството на неръждаемата стомана

Сплав 904Lе нисковъглеродна, високолегирана аустенитна неръждаема стомана с химически състав, който я поставя в категорията "супер аустенит": приблизително 23-28% никел, 19-23% хром, 4-5% молибден и 1-2% мед.

Медта е характерният елемент. В комбинация с молибдена, медта придава на 904L неговата необичайна устойчивост на сярна киселина, тъй като медта потиска активното разтваряне на стоманата в редуцираща киселинна среда.

Високото съдържание на никел - повече от два пъти по-голямо от това на 316L - дава на сплавта устойчивост на хлоридно корозионно напукване, което 316L просто няма. Резултатът е неръждаем клас, който се справя с широка корозивна обвивка без цената на 6% молибденовите сплави или производствените ограничения на дуплексните класове.

Химичен състав по ASTM B677

Границите на топлинния анализ по-долу следват ASTM B677 за безшевна тръба 904L (спецификацията ASTM B625 обхваща плоча, а ASTM B673 обхваща заварена тръба). Никелът е 23,0-28,0%, а остатъкът е желязото.

Три реда заслужават внимание. Въглеродният максимум от 0,020% означава, че сплавта се доставя в състояние с ниско съдържание на въглерод, така че не се сенсибилизира по време на заваряване и зоната, засегната от топлина, запазва устойчивостта си на корозия без отгряване в разтвор след заваряване - решаващо предимство при тръбопроводите, произведени на място.

Медният ред при 1,0-2,0% е елементът, който прави 904L превъзходен в сярната киселина, тъй като медта е класическият редуктор на корозионните нива в редуциращи киселинни среди. Редът от никел при 23,0-28,0% е това, което издига хлоридната SCC устойчивост на сплавта далеч над фамилията 316: тъй като съдържанието на никел се покачва над приблизително 20%, аустенитната матрица става все по-устойчива на хлоридно корозионно напукване под напрежение.

Механични свойства

ASTM B677 изисква следните минимални свойства на опън за безшевна тръба 904L в състояние на загряване в разтвор, което е стандартното условие за доставка:

904L е аустенитна сплав, което означава, че споделя аустенитните предимства: тя е напълно немагнитна, запазва пластичност и издръжливост до криогенни температури и може да се заварява и формира с обикновени аустенитни неръждаеми техники. Неговата граница на провлачване е сравнима с 316L, така че сплавта не се купува за якост - тя се купува за устойчивост на корозия, а проектната стена се определя от допустимата корозия и устойчивостта на питинг, а не от изчислението на налягането.

Физични свойства

Плътността на 904L е 8,0 g/cm³, а диапазонът на топене е приблизително 1300-1390 градуса. Сплавта има модул на еластичност близо до 185 GPa при стайна температура, малко по-висок от 316L поради повишеното съдържание на никел и молибден.

 

Неговата топлопроводимост е малко по-ниска от стандартната аустенитност - около 12,4 W/m·K при 100 градуса - което има значение при дизайна на топлообменника, където стената на тръбата допринася за устойчивостта на топлопредаване.

Корозионната обвивка: където 904L печели работата

Търговският случай за 904L се основава на три задачи за корозия и всяко от тях е документиран режим на повреда на семейството 316:

За купувача практическата линия е следната: когато 316L се е провалил или е маргинален при обслужване със сярна или фосфорна киселина, при работа с топъл хлорид или в чувствителни към SCC среди, 904L е рентабилната стъпка напред.

Той осигурява по-голямата част от корозионните предимства на 6% молибденовите сплави при значително по-ниска добавка на сплав и го прави в напълно аустенитна структура, която заварява и формира като стандартна неръждаема стомана. Граничният случай е непрекъсната топла морска вода: 904L работи, но не е най-добрият избор там и инженерът-конструктор трябва да премине към клас 6Mo или никелова сплав за това задължение.

Производствени стандарти и продуктови форми

904L се доставя в съответствие със следните спецификации, избрани от формата на продукта:

• ASTM B677 / ASME SB-677 - безшевна тръба
• ASTM B673 / ASME SB-673 - заварена тръба
• ASTM B625 / ASME SB-625 - плоча, лист и лента
• ASTM B649 / ASME SB-649 - пръти и изковки
• EN 10216-5 / EN 10217-7 - Европейски еквиваленти (1.4539)

Тъй като 904L е напълно аустенитна сплав, производственият път отразява 316L: тръбата се пробива или валцува на горещо, след което разтворът се отгрява и охлажда, като температурата на отгряване обикновено е в диапазона 1090-1175 градуса.

Ниското съдържание на въглерод се поддържа чрез стопилката и крайният продукт се доставя в отгрято, ецване и пасивирано състояние. Безшевната тръба ASTM B677 се предлага в пълната гама от стандартни и персонализирани размери, а плочата за B625 се доставя с дебелина от тънък лист до тежка плоча за изграждане на съдове.

Типични приложения

Сплав 904Lе посочено в следните услуги:

• Линии за производство и обработка на сярна киселина, включително системи за разреждане и съхранение
• Инсталации за мокър процес на фосфорна киселина - изпарители, преносни линии и вътрешни части на реактора
• Системи за охлаждане с морска вода и топлообменници, където 316L е маргинален
• Инсталации за химически процеси, работещи със смесени хлориди и редуциращи киселини
• Инсталации за избелване на целулоза и хартия
• Фармацевтично и фино химическо оборудване, където чистотата на продукта определя избора на материал

Във всяка услуга спецификацията се ръководи от документиран отказ от по-нисък клас и 904L е избран, защото затваря празнината без производствените санкции на дуплекс или цената на 6Mo и никелови сплави. За конструкцията на съдове и резервоари плочата 904L е стандартна спецификация за съхранение на сярна киселина, а за тръбопроводите безшевният продукт B677 е стандартният продукт за технологични линии.

Заваряване и производство

904L заварява със същите производствени практики като 316L: GTAW и GMAW със съответстващ пълнител, не се изисква предварително нагряване и не се изисква термична обработка след заваряване, тъй като ниското съдържание на въглерод предотвратява сенсибилизация.

Съответствието на добавъчния метал с AWS A5.9 ERNiCrMo-3 (пълнител от тип 625) или специфичната класификация на пълнителя 904L обикновено се използва за съответствие на устойчивостта на корозия в заваръчния метал и където приложението изисква, заваръчният шев се прави с пълнител на основата на никел, за да се гарантира устойчивостта на фугите срещу питинг.

Сплавта е напълно аустенитна, така че е чувствителна към горещо напукване, ако заваръчният шев е направен с прекомерно вложена топлина - прилага се стандартната аустенитна практика на контролирана междупроходна температура и ниско вложена топлина. Студеното формоване е лесно със стандартни инструменти от неръждаема стомана, а степента на втвърдяване при работа на сплавта е умерена.

Какво да посочите в поръчката

За да получите чиста доставка на 904L, запитването трябва да съдържа следното:

• Стандарт и форма: "безшевна тръба по ASTM B677", "плоча по ASTM B625", UNS N08904 / 1.4539
• Размер в правилната система: NPS + график за тръба, OD x стена или дебелина x ширина x дължина за плоча
• Състояние: разтвор закален, ецван, пасивиран
• Сертификат: EN 10204 3.1, с PMI и необходимия изпит

ЧЗВ

Въпрос: 904L дуплексна неръждаема стомана ли е?
О: No. 904L е напълно аустенитен с лицево-центрирана кубична структура, като 316L. Той носи по-високо съдържание на никел и молибден от 316L, но не е дуплексен клас и няма двуфазна структура на 2205 или 2507.

Въпрос: За какво се използва 904L?
О: Основно за сярна киселина, фосфорна киселина по мокър процес и топло хлоридно обслужване, където 316L се проваля поради точкова корозия, корозия в пукнатини или напукване от хлоридна корозия под напрежение. Често се среща в заводи за торове, обработка на киселини и системи за охлаждане на морска вода.

В: Каква е PREN на 904L?
О: Приблизително 34, изчислено от 19-23% хром, 4-5% молибден и до 0,10% азот. Това е доста над 316L (около 24) и под класовете 6Mo (около 41-44).

В: Устойчив ли е 904L на хлоридно корозионно напукване?
О: Да, много по-добре от 316L. Съдържанието на 23-28% никел поставя аустенитната матрица над прага на чувствителност към SCC за повечето хлоридни среди, въпреки че не е имунизирана при най-тежките условия.

В: Може ли 904L да се заварява без топлинна обработка след заваряване?
A: Да. Максималното съдържание на въглерод от 0,020% предотвратява сенсибилизацията на карбида в засегнатата от топлина зона, така че завареното съединение запазва своята устойчивост на корозия. Съответстващ или никелов пълнител се използва, за да съответства на характеристиките на заваръчния метал.

Въпрос: Каква е разликата между 904L и 254SMO?
A: 254SMO е клас молибден с 6% съдържание (UNS S31254) с по-висока устойчивост на питинг и по-висока якост, предназначен за топла морска вода и агресивни хлориди. 904L (4-5% Mo) е по-евтин и превъзходен при работа със сярна и фосфорна киселина. Изборът е направен на средата: киселинност до 904L, топла морска вода до 6Mo.

Свържете се сега