El acero inoxidable 904L es un acero inoxidable austenítico de alta aleación, bajo contenido de carbono y no estabilizado. La adición de cobre a este grado le confiere una resistencia notablemente mejorada a los ácidos reductores fuertes, en particular al ácido sulfúrico. Además, presenta una alta resistencia al ataque de cloruros, tanto a la corrosión por picaduras y grietas como a la corrosión bajo tensión.
Este grado es no magnético en todas las condiciones y posee una excelente soldabilidad y conformabilidad. Su estructura austenítica le confiere además una excelente tenacidad, incluso a temperaturas criogénicas.
El acero inoxidable 904L contiene cantidades muy significativas de níquel y molibdeno, componentes de alto costo. Muchas de las aplicaciones en las que este grado ofrecía un buen rendimiento anteriormente ahora pueden realizarse a menor costo con el acero inoxidable dúplex 2205 (S31803 o S32205), por lo que su uso es menos frecuente que en el pasado.
Propiedades clave
Estas propiedades se especifican para productos laminados planos (placas, láminas y bobinas) en la norma ASTM B625. Propiedades similares, aunque no necesariamente idénticas, se especifican para otros productos como tuberías, tubos y barras en sus respectivas especificaciones.
Composición
Tabla 1.Rangos de composición para aceros inoxidables de grado 904L.
| Calificación | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | |
| 904L | minutos. máximo. | - 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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Propiedades mecánicas
Tabla 2.Propiedades mecánicas de los aceros inoxidables de grado 904L.
| Calificación | Resistencia a la tracción (MPa) mín. | Límite elástico al 0,2 % (MPa) mín. | Alargamiento (% en 50 mm) mín. | Dureza | |
| Rockwell B (HR B) | Brinell (HB) | ||||
| 904L | 490 | 220 | 35 | 70-90 típico | - |
| El rango de valores de dureza Rockwell es solo un ejemplo típico; los demás valores son límites especificados. | |||||
Propiedades físicas
Tabla 3.Propiedades físicas típicas de los aceros inoxidables de grado 904L.
| Calificación | Densidad | Módulo de elasticidad | Coeficiente medio de dilatación térmica (µm/m/°C) | Conductividad térmica | Calor específico 0-100°C | Resistividad eléctrica | |||
| 0-100°C | 0-315°C | 0-538°C | A 20 °C | A 500 °C | |||||
| 904L | 8000 | 200 | 15 | - | - | 13 | - | 500 | 850 |
Comparación de especificaciones de grado
Tabla 4.Especificaciones de grado para aceros inoxidables de grado 904L.
| Calificación | UNS No | Antiguo británico | Euronorma | SS suecas | JIS japonés | ||
| BS | En | No | Nombre | ||||
| 904L | N08904 | 904S13 | - | 1.4539 | X1NiCrMoCuN25-20-5 | 2562 | - |
| Estas comparaciones son solo aproximadas. La lista tiene como objetivo comparar materiales funcionalmente similares.nocomo un listado de equivalentes contractuales. Si se necesitan equivalentes exactos, se deben consultar las especificaciones originales. | |||||||
Posibles calificaciones alternativas
Tabla 5.Posibles grados alternativos al acero inoxidable 904L.
| Calificación | Por qué podría elegirse en lugar del 904L |
| 316L | Una alternativa de menor coste, pero con mucha menor resistencia a la corrosión. |
| 6 meses | Se necesita una mayor resistencia a la corrosión por picaduras y a la corrosión intergranular. |
| 2205 | Presenta una resistencia a la corrosión muy similar, aunque el 2205 posee mayor resistencia mecánica y un coste inferior al del 904L. (El 2205 no es apto para temperaturas superiores a 300 °C). |
| Superdúplex | Se requiere una mayor resistencia a la corrosión, junto con una resistencia mecánica superior a la del acero inoxidable 904L. |
Resistencia a la corrosión
Aunque originalmente se desarrolló por su resistencia al ácido sulfúrico, también presenta una alta resistencia a una amplia gama de entornos. Un PRE de 35 indica que el material tiene buena resistencia al agua de mar caliente y a otros entornos con alto contenido de cloruro. Su alto contenido de níquel proporciona una resistencia mucho mayor a la corrosión bajo tensión que los grados austeníticos estándar. El cobre añade resistencia al ácido sulfúrico y a otros ácidos reductores, especialmente en el rango de concentración media, que es muy agresivo.
En la mayoría de los entornos, el acero inoxidable 904L presenta un comportamiento frente a la corrosión intermedio entre el acero inoxidable austenítico estándar 316L y los aceros inoxidables "superausteníticos" similares, con un contenido muy alto de aleación de molibdeno al 6%.
En presencia de ácido nítrico agresivo, el acero inoxidable 904L presenta menor resistencia que los grados libres de molibdeno, como el 304L y el 310L.
Para lograr la máxima resistencia a la corrosión bajo tensión en entornos críticos, el acero debe someterse a un tratamiento térmico de solución después del trabajo en frío.
Resistencia al calor
Presenta buena resistencia a la oxidación, pero, al igual que otras aleaciones de alta aleación, sufre inestabilidad estructural (precipitación de fases frágiles como la sigma) a temperaturas elevadas. El acero 904L no debe utilizarse por encima de los 400 °C.
Tratamiento térmico
Tratamiento térmico de solución (recocido): calentar a 1090-1175 °C y enfriar rápidamente. Este grado no se puede endurecer mediante tratamiento térmico.
Soldadura
El acero 904L se puede soldar con éxito mediante todos los métodos estándar. Se debe tener precaución, ya que este grado solidifica completamente en estado austenítico, por lo que es susceptible al agrietamiento en caliente, especialmente en soldaduras con restricciones. No se debe aplicar precalentamiento y, en la mayoría de los casos, tampoco se requiere tratamiento térmico posterior a la soldadura. La norma AS 1554.6 precalifica las varillas y electrodos de grado 904L para la soldadura de este material.
Fabricación
El acero 904L es de alta pureza y bajo contenido de azufre, por lo que no se mecaniza fácilmente. Sin embargo, puede mecanizarse utilizando técnicas estándar.
El doblado a un radio pequeño se realiza fácilmente. En la mayoría de los casos, se realiza en frío. Generalmente no se requiere un recocido posterior, aunque debería considerarse si la pieza se va a utilizar en un entorno donde se prevén condiciones severas de agrietamiento por corrosión bajo tensión.
Aplicaciones
Las aplicaciones típicas incluyen:
• Planta de procesamiento de ácidos sulfúrico, fosfórico y acético
• Procesamiento de pulpa y papel
• Componentes en plantas de depuración de gases
• Equipos de refrigeración por agua de mar
• Componentes de refinería de petróleo
• Cables en precipitadores electrostáticos
