904L ist ein nicht stabilisierter, kohlenstoffarmer, hochlegierter, austenitischer Edelstahl. Durch die Zugabe von Kupfer ist diese Güte deutlich beständiger gegen stark reduzierende Säuren, insbesondere Schwefelsäure. Sie ist außerdem sehr beständig gegen Chloridangriffe – sowohl Loch-/Spaltkorrosion als auch Spannungsrisskorrosion.
Diese Güte ist unter allen Bedingungen nicht magnetisch und verfügt über eine ausgezeichnete Schweiß- und Formbarkeit. Die austenitische Struktur verleiht dieser Güte zudem eine hervorragende Zähigkeit, selbst bei kryogenen Temperaturen.
904L enthält sehr hohe Anteile der teuren Bestandteile Nickel und Molybdän. Viele Anwendungen, für die sich diese Güte bisher bewährt hat, können heute kostengünstiger mit Duplex-Edelstahl 2205 (S31803 oder S32205) realisiert werden, weshalb er seltener eingesetzt wird als früher.
Wichtige Eigenschaften
Diese Eigenschaften sind für Flachwalzprodukte (Platten, Bleche und Coils) in ASTM B625 festgelegt. Ähnliche, aber nicht unbedingt identische Eigenschaften sind für andere Produkte wie Rohre, Schläuche und Stangen in den jeweiligen Spezifikationen festgelegt.
Zusammensetzung
Tabelle 1.Zusammensetzungsbereiche für Edelstahl der Güteklasse 904L.
| Grad | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | |
| 904L | min. max. | - 0,020 | - 2,00 | - 1,00 | - 0,045 | - 0,035 | 19,0 23,0 | 4.0 5,0 | 23,0 28,0 | 1.0 2.0 |
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Mechanische Eigenschaften
Tabelle 2.Mechanische Eigenschaften von Edelstahl der Güteklasse 904L.
| Grad | Zugfestigkeit (MPa) min | Streckgrenze 0,2 % Festigkeit (MPa) min | Dehnung (% in 50mm) min | Härte | |
| Rockwell B (HR B) | Brinell (HB) | ||||
| 904L | 490 | 220 | 35 | 70-90 typisch | - |
| Der Wertebereich der Rockwell-Härte ist nur typisch; andere Werte sind angegebene Grenzwerte. | |||||
Physikalische Eigenschaften
Tabelle 3.Typische physikalische Eigenschaften für Edelstahl der Güteklasse 904L.
| Grad | Dichte | Elastizitätsmodul | Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient (µm/m/°C) | Wärmeleitfähigkeit | Spezifische Wärmekapazität 0-100°C | Elektrischer Widerstand | |||
| 0-100°C | 0–315 °C | 0–538 °C | Bei 20°C | Bei 500°C | |||||
| 904L | 8000 | 200 | 15 | - | - | 13 | - | 500 | 850 |
Vergleich der Güteklassenspezifikationen
Tabelle 4.Gütespezifikationen für rostfreien Stahl der Güteklasse 904L.
| Grad | UNS-Nr. | Alte Briten | Euronorm | Schwedische SS | Japanisches JIS | ||
| BS | En | No | Name | ||||
| 904L | N08904 | 904S13 | - | 1.4539 | X1NiCrMoCuN25-20-5 | 2562 | - |
| Diese Vergleiche sind nur annähernd. Die Liste dient als Vergleich funktional ähnlicher Materialiennichtals Liste der vertraglichen Äquivalente. Wenn genaue Äquivalente benötigt werden, müssen die Originalspezifikationen konsultiert werden. | |||||||
Mögliche alternative Noten
Tabelle 5.Mögliche alternative Güten zu Edelstahl 904L.
| Grad | Warum es anstelle von 904L gewählt werden könnte |
| 316L | Eine kostengünstigere Alternative, jedoch mit viel geringerer Korrosionsbeständigkeit. |
| 6 Monate | Es ist eine höhere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion erforderlich. |
| 2205 | Eine sehr ähnliche Korrosionsbeständigkeit, wobei 2205 eine höhere mechanische Festigkeit aufweist und günstiger ist als 904L. (2205 ist nicht für Temperaturen über 300 °C geeignet.) |
| Super Duplex | Es ist eine höhere Korrosionsbeständigkeit und eine höhere Festigkeit als bei 904L erforderlich. |
Korrosionsbeständigkeit
Obwohl ursprünglich für seine Beständigkeit gegen Schwefelsäure entwickelt, weist es auch eine sehr hohe Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Umgebungen auf. Ein PRE-Wert von 35 zeigt an, dass das Material eine gute Beständigkeit gegen warmes Meerwasser und andere chloridreiche Umgebungen aufweist. Ein hoher Nickelgehalt führt zu einer deutlich besseren Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion als die üblichen austenitischen Güten. Kupfer erhöht die Beständigkeit gegen Schwefelsäure und andere reduzierende Säuren, insbesondere im sehr aggressiven mittleren Konzentrationsbereich.
In den meisten Umgebungen weist 904L eine Korrosionsbeständigkeit auf, die zwischen der austenitischen Standardqualität 316L und den sehr hoch legierten 6 % Molybdän- und ähnlichen „superaustenitischen“ Qualitäten liegt.
In aggressiver Salpetersäure ist 904L weniger beständig als molybdänfreie Sorten wie 304L und 310L.
Für eine maximale Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion in kritischen Umgebungen sollte der Stahl nach der Kaltbearbeitung lösungsgeglüht werden.
Hitzebeständigkeit
Gute Oxidationsbeständigkeit, leidet aber wie andere hochlegierte Güten unter struktureller Instabilität (Ausfällung spröder Phasen wie Sigma) bei erhöhten Temperaturen. 904L sollte nicht über etwa 400 °C verwendet werden.
Wärmebehandlung
Lösungsglühen – Erhitzen auf 1090–1175 °C und schnelles Abkühlen. Diese Güte kann nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden.
Schweißen
904L kann mit allen Standardverfahren erfolgreich geschweißt werden. Vorsicht ist geboten, da diese Güte vollständig austenitisch erstarrt und daher anfällig für Heißrisse ist, insbesondere bei gespannten Schweißnähten. Vorwärmen sollte nicht erfolgen, und in den meisten Fällen ist auch keine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich. AS 1554.6 qualifiziert Stäbe und Elektroden der Güte 904L zum Schweißen von 904L.
Herstellung
904L ist eine hochreine, schwefelarme Güte und lässt sich daher nicht gut bearbeiten. Trotzdem kann die Güte mit Standardtechniken bearbeitet werden.
Das Biegen auf einen kleinen Radius ist problemlos möglich. In den meisten Fällen geschieht dies kalt. Ein anschließendes Glühen ist in der Regel nicht erforderlich, sollte jedoch in Betracht gezogen werden, wenn das Bauteil in einer Umgebung eingesetzt wird, in der mit starker Spannungsrisskorrosion zu rechnen ist.
Anwendungen
Typische Anwendungen sind:
• Aufbereitungsanlage für Schwefel-, Phosphor- und Essigsäure
• Zellstoff- und Papierverarbeitung
• Komponenten in Gaswäscheanlagen
• Seewasserkühlgeräte
• Ölraffineriekomponenten
• Drähte in Elektrofiltern
