904L to niestabilizowana, niskowęglowa, wysokostopowa, austenityczna stal nierdzewna. Dodatek miedzi do tego gatunku znacznie zwiększa odporność na działanie silnych kwasów redukujących, zwłaszcza kwasu siarkowego. Stal ta jest również wysoce odporna na działanie chlorków – zarówno na korozję wżerową/szczelinową, jak i korozję naprężeniową.
Ten gatunek jest niemagnetyczny w każdych warunkach i charakteryzuje się doskonałą spawalnością i formowalnością. Struktura austenityczna zapewnia mu również doskonałą wytrzymałość, nawet w temperaturach kriogenicznych.
Stal 904L charakteryzuje się bardzo wysoką zawartością drogich składników, takich jak nikiel i molibden. Wiele zastosowań, w których ten gatunek sprawdzał się wcześniej, można teraz zrealizować przy niższych kosztach, stosując stal nierdzewną duplex 2205 (S31803 lub S32205), dlatego jest ona rzadziej stosowana niż w przeszłości.
Kluczowe właściwości
Właściwości te są określone dla płaskich wyrobów walcowanych (blach, arkuszy i zwojów) w normie ASTM B625. Podobne, ale niekoniecznie identyczne właściwości są określone dla innych produktów, takich jak rury, przewody rurowe 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 | Granica plastyczności 0,2% (MPa) min | Wydłużenie (% w 50 mm) min | Twardość | |
| Rockwell B (HR B) | Brinell (HB) | ||||
| 904L | 490 | 220 | 35 | 70-90 typowo | - |
| Zakres wartości twardości Rockwella jest jedynie typowy, pozostałe 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 | Numer UNS | Stary brytyjski | Norma europejska | Szwedzki SS | Japoński JIS | ||
| BS | En | No | Nazwa | ||||
| 904L | N08904 | 904S13 | - | 1,4539 | X1NiCrMoCuN25-20-5 | 2562 | - |
| Porównania te mają charakter jedynie przybliżony. Lista ma służyć jako porównanie materiałów o podobnej funkcjonalności.niejako wykaz ekwiwalentów umownych. W przypadku konieczności uzyskania dokładnych ekwiwalentów należy zapoznać się z oryginalną specyfikacją. | |||||||
Możliwe oceny alternatywne
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 wżerową. |
| 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 pracy w temperaturach powyżej 300°C.) |
| Super duplex | Wymagana jest większa odporność na korozję i większa wytrzymałość niż w przypadku stali 904L. |
Odporność na korozję
Choć pierwotnie opracowano go ze względu na odporność na kwas siarkowy, charakteryzuje się on również bardzo wysoką odpornością na szeroki zakres środowisk. Wskaźnik PRE równy 35 oznacza, że materiał charakteryzuje się dobrą odpornością na ciepłą wodę morską i inne środowiska o wysokiej zawartości chlorków. Wysoka zawartość niklu zapewnia znacznie lepszą odporność na korozję naprężeniową niż standardowe gatunki austenityczne. Miedź zwiększa odporność na kwas siarkowy i inne kwasy redukujące, szczególnie w bardzo agresywnym zakresie „średnich stężeń”.
W większości środowisk stal 904L wykazuje właściwości antykorozyjne pośrednie między standardową stalą austenityczną 316L a wysokostopową stalą z 6% molibdenu i podobnymi stalami „superaustenitycznymi”.
W przypadku agresywnego kwasu azotowego 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 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) – podgrzać do temperatury 1090-1175°C i szybko schłodzić. Gatunek ten nie nadaje się do utwardzania metodą obróbki cieplnej.
Spawalniczy
Stal 904L można z powodzeniem spawać wszystkimi standardowymi metodami. Należy jednak zachować ostrożność, ponieważ gatunek ten krzepnie w stanie całkowicie austenitycznym, co powoduje podatność na pękanie na gorąco, szczególnie w spoinach o ograniczonym przepływie. Nie należy stosować podgrzewania wstępnego, a w większości przypadków obróbka cieplna po spawaniu również nie jest wymagana. Norma AS 1554.6 wstępnie kwalifikuje pręty i elektrody ze stali 904L do spawania stali 904L.
Produkcja
904L to gatunek o wysokiej czystości i niskiej zawartości siarki, który nie nadaje się do obróbki skrawaniem. Mimo to gatunek ten można obrabiać standardowymi technikami.
Gięcie do małego promienia jest łatwe. W większości przypadków wykonuje się to na zimno. Późniejsze wyżarzanie zazwyczaj nie jest wymagane, choć należy je rozważyć, jeśli produkt ma być używany w środowisku, w którym przewiduje się silne pękanie korozyjne naprężeniowe.
Aplikacje
Typowe zastosowania obejmują:
• Zakład przetwórczy kwasów siarkowego, fosforowego i octowego
• Przetwórstwo celulozy i papieru
• Elementy instalacji oczyszczania gazów
• Sprzęt do chłodzenia wodą morską
• Komponenty rafinerii ropy naftowej
• Przewody w elektrofiltrach
