904L

904L ist ein nicht stabilisierter, niedriggekohlter, hochlegierter austenitischer Edelstahl. Durch die Zugabe von Kupfer weist dieser Stahl eine deutlich verbesserte Beständigkeit gegenüber starken reduzierenden Säuren, insbesondere Schwefelsäure, auf. Er ist zudem sehr beständig gegen Chloridkorrosion – sowohl gegen Lochfraß und Spaltkorrosion als auch gegen Spannungsrisskorrosion.

Diese Legierung ist unter allen Bedingungen nicht magnetisch und zeichnet sich durch hervorragende Schweißbarkeit und Umformbarkeit aus. Dank ihrer austenitischen Struktur besitzt sie zudem eine ausgezeichnete Zähigkeit, selbst bei kryogenen Temperaturen.

904L weist einen sehr hohen Anteil der teuren Legierungsbestandteile Nickel und Molybdän auf. Viele Anwendungsbereiche, in denen sich diese Stahlsorte früher bewährt hat, können heute kostengünstiger durch Duplex-Edelstahl 2205 (S31803 oder S32205) abgedeckt werden, weshalb sie seltener eingesetzt wird als früher.

Wichtigste Eigenschaften

Diese Eigenschaften sind für Flachwalzprodukte (Bleche, Bleche und Coils) in ASTM B625 spezifiziert. Ähnliche, aber nicht unbedingt identische Eigenschaften sind für andere Produkte wie Rohre, Schläuche und Stangen in ihren jeweiligen Spezifikationen festgelegt.

Zusammensetzung

Tabelle 1.Zusammensetzungsbereiche für Edelstähle der Güteklasse 904L.

Grad

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

Mechanische Eigenschaften

Tabelle 2.Mechanische Eigenschaften von Edelstahl der Güteklasse 904L.

Grad	Zugfestigkeit (MPa) min	Mindeststreckgrenze 0,2 % Proof (MPa)	Dehnung (% auf 50 mm) min	Härte
				Rockwell B (HR B)	Brinell (HB)
904L	490	220	35	70-90 typisch	-
Der angegebene Rockwell-Härte-Wertebereich ist nur ein typischer Wert; andere Werte sind festgelegte Grenzwerte.

Physikalische Eigenschaften

Tabelle 3.Typische physikalische Eigenschaften von Edelstahl der Güteklasse 904L.

Grad	Dichte (kg/m³)	Elastizitätsmodul (GPa)	Mittlerer thermischer Ausdehnungskoeffizient (µm/m/°C)			Wärmeleitfähigkeit (W/mK)		Spezifische Wärmekapazität 0-100°C (J/kg·K)	Elektrischer Widerstand (nΩ.m)
			0-100°C	0-315°C	0-538°C	Bei 20 °C	Bei 500 °C
904L	8000	200	15	-	-	13	-	500	850

Vergleich der Notenspezifikationen

Tabelle 4.Gütespezifikationen für Edelstahl der Güteklasse 904L.

Grad	UNS Nr.	Altbritisch		Euronorm		Schwedisches SS	Japanisches JIS
		BS	En	No	Name
904L	N08904	904S13	-	1,4539	X1NiCrMoCuN25-20-5	2562	-
Diese Vergleiche sind nur annähernd. Die Liste dient dem Vergleich funktional ähnlicher Materialien.nichtals Verzeichnis vertraglicher Äquivalente. Werden exakte Äquivalente benötigt, müssen die Originalspezifikationen herangezogen werden.

Mögliche alternative Noten

Tabelle 5.Mögliche alternative Güteklassen zu Edelstahl 904L.

Grad	Warum es anstelle von 904L gewählt werden könnte
316L	Eine kostengünstigere Alternative, allerdings mit deutlich geringerer Korrosionsbeständigkeit.
6 Monate	Eine höhere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion ist erforderlich.
2205	Eine sehr ähnliche Korrosionsbeständigkeit, wobei 2205 eine höhere mechanische Festigkeit aufweist und kostengünstiger als 904L ist. (2205 ist nicht für Temperaturen über 300°C geeignet.)
Super-Duplex	Es wird eine höhere Korrosionsbeständigkeit benötigt, zusammen mit einer höheren Festigkeit als 904L.

Korrosionsbeständigkeit

Obwohl es ursprünglich aufgrund seiner Beständigkeit gegenüber Schwefelsäure entwickelt wurde, 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 gegenüber warmem Meerwasser und anderen chloridreichen Umgebungen besitzt. Der hohe Nickelgehalt führt zu einer deutlich besseren Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion als bei den üblichen austenitischen Stählen. Kupfer erhöht die Beständigkeit gegenüber Schwefelsäure und anderen reduzierenden Säuren, insbesondere im sehr aggressiven mittleren Konzentrationsbereich.

In den meisten Umgebungen weist 904L ein Korrosionsverhalten auf, das zwischen dem Standard-Austenitstahl 316L und den hochlegierten Stählen mit 6 % Molybdän und ähnlichen „Super-Austenit“-Stählen liegt.

In aggressiver Salpetersäure weist 904L eine geringere Beständigkeit auf als molybdänfreie Sorten wie 304L und 310L.

Für eine maximale Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion in kritischen Umgebungen sollte der Stahl nach der Kaltverformung lösungsgeglüht werden.

Hitzebeständigkeit

Gute Oxidationsbeständigkeit, jedoch neigt 904L wie andere hochlegierte Stahlsorten bei erhöhten Temperaturen zu struktureller Instabilität (Ausscheidung spröder Phasen wie Sigma). Daher sollte 904L nicht über ca. 400 °C eingesetzt werden.

Wärmebehandlung

Lösungsglühen – auf 1090–1175 °C erhitzen und rasch abkühlen. Diese Sorte kann durch Wärmebehandlung nicht gehärtet werden.

Schweißen

904L lässt sich mit allen gängigen Schweißverfahren erfolgreich verschweißen. Da dieser Stahl vollständig austenitisch erstarrt, ist Vorsicht geboten, insbesondere bei beengten Schweißverbindungen. Vorwärmen ist nicht erforderlich, und in den meisten Fällen ist auch keine Wärmebehandlung nach dem Schweißen notwendig. AS 1554.6 qualifiziert Schweißstäbe und -elektroden der Güte 904L für das Schweißen von 904L.

Herstellung

904L ist ein hochreiner, schwefelarmer Mineralrohstoff und lässt sich daher nicht gut zerspanen. Trotzdem kann er mit Standardverfahren bearbeitet werden.

Das Biegen mit kleinem Radius ist problemlos möglich. In den meisten Fällen erfolgt dies kalt. Ein anschließendes Glühen ist in der Regel nicht erforderlich, sollte aber in Betracht gezogen werden, wenn das Bauteil in einer Umgebung eingesetzt werden soll, in der mit starker Spannungsrisskorrosion zu rechnen ist.

Anwendungen

Typische Anwendungsgebiete sind:

• Verarbeitungsanlage für Schwefel-, Phosphor- und Essigsäure

• Zellstoff- und Papierverarbeitung

• Komponenten in Abgasreinigungsanlagen

• Meerwasserkühlanlagen

• Komponenten einer Ölraffinerie

• Drähte in Elektrofiltern