904L to niestabilizowana, niskowęglowa, wysokostopowa austenityczna stal nierdzewna. Dodatek miedzi do tego gatunku znacznie zwiększa odporność na silne kwasy redukujące, szczególnie kwas siarkowy. Jest również wysoce odporny na atak chlorków – zarówno korozję wżerową/szczelinową, jak i korozję naprężeniową.
Gatunek ten jest niemagnetyczny w każdych warunkach i ma doskonałą spawalność i formowalność. Struktura austenityczna zapewnia również temu gatunkowi doskonałą wytrzymałość, nawet w temperaturach kriogenicznych.
904L ma bardzo znaczną zawartość drogich składników niklu i molibdenu. Wiele zastosowań, w których ten gatunek wcześniej dobrze się sprawdzał, można teraz zrealizować przy niższych kosztach za pomocą stali nierdzewnej duplex 2205 (S31803 lub S32205), więc jest ona rzadziej stosowana niż w przeszłości.
Kluczowe właściwości
Właściwości te są określone dla płaskich produktów walcowanych (płyty, arkusze i zwoje) w ASTM B625. Podobne, ale niekoniecznie identyczne właściwości są określone dla innych produktów, takich jak rury, rurki i pręty, w ich odpowiednich specyfikacjach.
Kompozycja
Tabela 1.Zakresy składu dla stali nierdzewnych gatunku 904L.
| Stopień | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | |
| 904L | min. maks. | - 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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Właściwości mechaniczne
Tabela 2.Właściwości mechaniczne stali nierdzewnych gatunku 904L.
| Stopień | Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) min | Wytrzymałość na rozciąganie 0,2% (MPa) min | Wydłużenie (% w 50mm) min | Twardość | |
| Rockwell B (HR B) | Brinell (HB) | ||||
| 904L | 490 | 220 | 35 | 70-90 typowo | - |
| Zakres wartości twardości Rockwella jest typowy, inne wartości stanowią określone granice. | |||||
Właściwości fizyczne
Tabela 3.Typowe właściwości fizyczne stali nierdzewnych gatunku 904L.
| Stopień | Gęstość | Moduł sprężystości | Średni współczynnik rozszerzalności cieplnej (µm/m/°C) | Przewodność cieplna | Ciepło właściwe 0-100°C | Rezystywność elektryczna | |||
| 0-100°C | 0-315°C | 0-538°C | W temperaturze 20°C | W temperaturze 500°C | |||||
| 904L | 8000 | 200 | 15 | - | - | 13 | - | 500 | 850 |
Porównanie specyfikacji klas
Tabela 4.Specyfikacje gatunkowe stali nierdzewnych gatunku 904L.
| Stopień | Nr UNS | Stary brytyjski | Norma europejska | Szwedzki SS | Japoński JIS | ||
| BS | En | No | Nazwa | ||||
| 904L | N08904 | 904S13 | - | 1,4539 | X1NiCrMoCuN25-20-5 | 2562 | - |
| Porównania te są jedynie przybliżone. Lista ma służyć jako porównanie materiałów o podobnej funkcjonalnościniejako harmonogram ekwiwalentów umownych. Jeśli potrzebne są dokładne ekwiwalenty, należy zapoznać się z oryginalnymi specyfikacjami. | |||||||
Możliwe alternatywne oceny
Tabela 5.Możliwe gatunki alternatywne dla stali nierdzewnej 904L.
| Stopień | Dlaczego można go wybrać zamiast 904L |
| 316L | Tańsza alternatywa, ale o znacznie niższej odporności na korozję. |
| 6 miesięcy | Konieczna jest większa odporność na korozję wżerową i szczelinową. |
| 2205 | Bardzo podobna odporność na korozję, przy czym stop 2205 ma większą wytrzymałość mechaniczną i jest tańszy niż 904L. (Stop 2205 nie nadaje się do temperatur powyżej 300°C). |
| Super dupleks | Wymagana jest większa odporność na korozję i większa wytrzymałość niż w przypadku stali 904L. |
Odporność na korozję
Chociaż pierwotnie opracowano go ze względu na odporność na kwas siarkowy, ma on również bardzo wysoką odporność na szeroki zakres środowisk. PRE wynoszący 35 wskazuje, że materiał ma dobrą odporność na ciepłą wodę morską i inne środowiska o wysokiej zawartości chlorków. Wysoka zawartość niklu skutkuje znacznie lepszą odpornością na korozję naprężeniową niż standardowe gatunki austenityczne. Miedź zwiększa odporność na kwas siarkowy i inne kwasy redukujące, szczególnie w bardzo agresywnym zakresie „średniego stężenia”.
W większości środowisk stal 904L ma właściwości korozyjne pośrednie między standardową stalą austenityczną 316L a wysokostopową stalą z 6% molibdenu i podobnymi stalami „superaustenitycznymi”.
W kontakcie z agresywnym kwasem azotowym stal 904L wykazuje mniejszą odporność niż gatunki niezawierające molibdenu, takie jak 304L i 310L.
Aby uzyskać maksymalną odporność na korozję naprężeniową w środowiskach krytycznych, stal powinna zostać poddana obróbce roztworowej po obróbce plastycznej na zimno.
Odporność na ciepło
Dobra odporność na utlenianie, ale podobnie jak inne gatunki wysokostopowe, charakteryzuje się niestabilnością strukturalną (wytrącanie się faz kruchych, takich jak sigma) w podwyższonych temperaturach. Stal 904L nie powinna być stosowana w temperaturach powyżej ok. 400°C.
Obróbka cieplna
Obróbka w roztworze (wyżarzanie) – podgrzanie do 1090-1175°C i szybkie schłodzenie. Gatunek ten nie może być utwardzany przez obróbkę cieplną.
Spawalniczy
904L można z powodzeniem spawać wszystkimi standardowymi metodami. Należy zachować ostrożność, ponieważ ten gatunek krzepnie całkowicie austenitycznie, więc jest podatny na pękanie na gorąco, szczególnie w przypadku ograniczonych spoin. Nie należy stosować wstępnego podgrzewania, a w większości przypadków nie jest wymagana obróbka cieplna po spawaniu. Norma AS 1554.6 wstępnie kwalifikuje pręty i elektrody gatunku 904L do spawania 904L.
Produkcja
904L to gatunek o wysokiej czystości i niskiej zawartości siarki, a jako taki nie będzie dobrze obrabialny. Mimo to gatunek ten można obrabiać standardowymi technikami.
Gięcie do małego promienia jest łatwe do wykonania. W większości przypadków wykonuje się to na zimno. Późniejsze wyżarzanie nie jest zazwyczaj wymagane, chociaż należy je rozważyć, jeśli wyrób ma być używany w środowisku, w którym przewiduje się poważne warunki pękania korozyjnego naprężeniowego.
Aplikacje
Typowe zastosowania obejmują:
• Zakład przetwórczy kwasu siarkowego, fosforowego i octowego
• Przetwórstwo celulozy i papieru
• Elementy instalacji oczyszczania gazów
• Sprzęt chłodzący wodę morską
• Elementy rafinerii ropy naftowej
• Przewody w elektrofiltrach
