904L

904L is een niet-gestabiliseerd, koolstofarm, hooggelegeerd austenitisch roestvast staal. De toevoeging van koper aan deze kwaliteit zorgt voor een aanzienlijk verbeterde weerstand tegen sterke reducerende zuren, met name zwavelzuur. Het is ook zeer bestand tegen chloride-aantasting – zowel putcorrosie/spleetcorrosie als spanningscorrosie.

Deze staalsoort is onder alle omstandigheden niet-magnetisch en heeft een uitstekende lasbaarheid en vervormbaarheid. De austenitische structuur geeft deze staalsoort bovendien een uitstekende taaiheid, zelfs bij cryogene temperaturen.

904L bevat een zeer aanzienlijk gehalte aan de dure bestanddelen nikkel en molybdeen. Veel toepassingen waarin deze kwaliteit voorheen goed presteerde, kunnen nu tegen lagere kosten worden uitgevoerd met duplex roestvast staal 2205 (S31803 of S32205), waardoor het minder vaak wordt gebruikt dan in het verleden.

Belangrijkste eigenschappen

Deze eigenschappen zijn gespecificeerd voor vlakgewalste producten (platen, vellen en rollen) in ASTM B625. Vergelijkbare, maar niet noodzakelijk identieke eigenschappen zijn gespecificeerd voor andere producten zoals pijpen, buizen en staven in hun respectievelijke specificaties.

Samenstelling

Tabel 1.Samenstellingsbereik voor roestvrij staal van de kwaliteit 904L.

Cijfer

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 eigenschappen

Tabel 2.Mechanische eigenschappen van roestvrij staal van kwaliteit 904L.

Cijfer	Treksterkte (MPa) min.	Vloeigrens 0,2% proof (MPa) min	Rek (% in 50 mm) min.	Hardheid
				Rockwell B (HR B)	Brinell (HB)
904L	490	220	35	70-90 typisch	-
De Rockwell-hardheidswaarde is slechts een indicatie; andere waarden zijn gespecificeerde limieten.

Fysische eigenschappen

Tabel 3.Typische fysische eigenschappen van roestvrij staal van de kwaliteit 904L.

Cijfer	Dikte (kg/m³)	Elasticiteitsmodulus (GPa)	Gemiddelde coëfficiënt van thermische uitzetting (µm/m/°C)			Thermische geleidbaarheid (W/mK)		Soortelijke warmte 0-100°C (J/kg.K)	Elektrische weerstand (nΩ.m)
			0-100°C	0-315°C	0-538°C	Bij 20°C	Bij 500°C
904L	8000	200	15	-	-	13	-	500	850

Vergelijking van kwaliteitsspecificaties

Tabel 4.Kwaliteitsspecificaties voor roestvrij staal van klasse 904L.

Cijfer	VN-nr.	Oud-Brits		Euronorm		Zweedse SS	Japanse JIS
		BS	En	No	Naam
904L	N08904	904S13	-	1.4539	X1NiCrMoCuN25-20-5	2562	-
Deze vergelijkingen zijn slechts bij benadering. De lijst is bedoeld als een vergelijking van functioneel vergelijkbare materialen.nietals een overzicht van contractuele equivalenten. Indien exacte equivalenten nodig zijn, dienen de originele specificaties geraadpleegd te worden.

Mogelijke alternatieve cijfers

Tabel 5.Mogelijke alternatieven voor roestvrij staal 904L.

Cijfer	Waarom deze in plaats van de 904L gekozen zou kunnen worden.
316L	Een goedkoper alternatief, maar met een veel lagere corrosiebestendigheid.
6 maanden	Een hogere weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie is vereist.
2205	De corrosiebestendigheid is vrijwel gelijk, waarbij 2205 een hogere mechanische sterkte heeft en goedkoper is dan 904L. (2205 is niet geschikt voor temperaturen boven 300 °C.)
Super duplex	Er is behoefte aan een hogere corrosiebestendigheid en een hogere sterkte dan bij 904L.

Corrosiebestendigheid

Hoewel het oorspronkelijk ontwikkeld is vanwege de weerstand tegen zwavelzuur, heeft het ook een zeer hoge weerstand tegen een breed scala aan omgevingen. Een PRE van 35 geeft aan dat het materiaal goed bestand is tegen warm zeewater en andere omgevingen met een hoog chloridegehalte. Het hoge nikkelgehalte resulteert in een veel betere weerstand tegen spanningscorrosie dan de standaard austenitische soorten. Koper verhoogt de weerstand tegen zwavelzuur en andere reducerende zuren, met name in het zeer agressieve "middelhoge concentratie"-bereik.

In de meeste omgevingen heeft 904L een corrosiebestendigheid die ligt tussen die van de standaard austenitische kwaliteit 316L en de zeer hooggelegeerde 6% molybdeen en vergelijkbare "superaustenitische" kwaliteiten.

In agressief salpeterzuur is 904L minder bestand dan molybdeenvrije soorten zoals 304L en 310L.

Voor maximale weerstand tegen spanningscorrosie in kritische omgevingen moet het staal na koudvervorming een oplossingsbehandeling ondergaan.

Hittebestendigheid

Het materiaal is goed bestand tegen oxidatie, maar net als andere sterk gelegeerde staalsoorten is het bij hoge temperaturen onderhevig aan structurele instabiliteit (neerslag van brosse fasen zoals sigma). 904L mag niet worden gebruikt boven circa 400 °C.

Warmtebehandeling

Oplossingsbehandeling (gloeien) – verhitten tot 1090-1175 °C en snel afkoelen. Deze kwaliteit kan niet door thermische behandeling worden gehard.

Lassen

904L kan met alle standaardmethoden succesvol worden gelast. Voorzichtigheid is geboden, aangezien deze kwaliteit volledig austenitisch stolt en daardoor gevoelig is voor warmscheuren, met name in krappe lasverbindingen. Voorverwarmen is niet nodig en in de meeste gevallen is nabewerking door middel van warmtebehandeling ook niet vereist. AS 1554.6 kwalificeert lasstaven en elektroden van kwaliteit 904L voor het lassen van 904L.

Fabricage

904L is een zeer zuivere staalsoort met een laag zwavelgehalte en is daardoor moeilijk te bewerken. Desondanks kan deze staalsoort wel met standaardtechnieken bewerkt worden.

Buigen tot een kleine radius is eenvoudig uit te voeren. In de meeste gevallen gebeurt dit koud. Een daaropvolgende gloeibehandeling is over het algemeen niet nodig, hoewel dit wel overwogen moet worden als het product gebruikt zal worden in een omgeving waar ernstige spanningscorrosie wordt verwacht.

Toepassingen

Typische toepassingen zijn onder meer:

• Verwerkingsinstallatie voor zwavelzuur, fosforzuur en azijnzuur

• Pulp- en papierverwerking

• Onderdelen van gaswasinstallaties

• Koelapparatuur voor zeewater

• Onderdelen van een olieraffinaderij

• Draden in elektrostatische precipitators