Aloi 904L (UNS N08904): 4.5% Molibdenum Super Austenit

Setiap jurutera loji telah melihat paip 316L gagal dalam tugas yang dikatakan lembaran data harus berfungsi. Pitting bermula pada kimpalan, atau di bawah gasket, atau pada titik klorida bertakung, dan dalam satu musim garisan bocor. Sambutan standard adalah untuk naik satu anak tangga - dan untuk sebahagian besar daripada tugas tersebut, anak tangga yang betul bukan gred molibdenum 6% dan ia bukan dupleks.

Ia adalah Alloy 904L, 4.5% molibdenum super austenit tahan karat yang terletak di antara keluarga 316 dan aloi 6Mo, dan yang membawa asid sulfurik, asid fosfat basah dan tugas air laut hangat yang mengalahkan austenitik standard.

Halaman ini mendokumenkanAloi 904L (UNS N08904, W.Nr 1.4539)- kimia, sifat mekanikal, sampul kakisan dan piawaian pembuatan yang digunakan pada paip dan plat 904L.

Apakah itu 904L, dan di mana ia berada dalam keluarga tahan karat

Aloi 904Lialah keluli tahan karat austenit aloi-rendah,-tinggi dengan bahan kimia yang meletakkannya dalam kategori "austenit super": kira-kira 23-28% nikel, 19-23% kromium, 4-5% molibdenum dan 1-2% kuprum.

Tembaga adalah unsur tandatangan. Dalam kombinasi dengan molibdenum, kuprum memberikan 904L rintangan luar biasa kepada asid sulfurik, kerana kuprum menyekat pembubaran aktif keluli dalam mengurangkan media asid.

Kandungan nikel yang tinggi - lebih dua kali ganda daripada 316L - memberikan rintangan aloi kepada tegasan klorida-rekahan kakisan yang tidak ada pada 316L. Hasilnya ialah gred tahan karat yang mengendalikan sampul yang mengakis luas tanpa harga aloi molibdenum 6% atau sekatan fabrikasi gred dupleks.

Komposisi kimia setiap ASTM B677

Had analisis haba-di bawah mengikut ASTM B677 untuk paip lancar 904L (spesifikasi ASTM B625 meliputi plat dan ASTM B673 meliputi paip yang dikimpal). Nikel ialah 23.0-28.0%, dan bakinya adalah besi.

Tiga baris patut diberi perhatian. Karbon maksimum 0.020% bermakna aloi dibekalkan dalam-keadaan karbon yang rendah, jadi ia tidak menjadi pemeka semasa kimpalan dan haba-zon terjejas mengekalkan rintangan kakisannya tanpa penyelesaian-sepuh selepas mengimpal - kelebihan yang menentukan dalam bidang-paip fabrikasi.

Baris kuprum pada 1.0-2.0% ialah unsur yang menjadikan 904L cemerlang dalam asid sulfurik, kerana kuprum ialah pengurang klasik kadar kakisan dalam mengurangkan persekitaran asid. Barisan nikel pada 23.0-28.0% adalah yang mendorong rintangan SCC klorida aloi jauh melebihi keluarga 316: apabila kandungan nikel meningkat melebihi kira-kira 20%, matriks austenit menjadi semakin kebal terhadap keretakan tekanan-karat klorida.

Sifat mekanikal

ASTM B677 memerlukan sifat tegangan minimum berikut untuk paip lancar 904L dalam keadaan penyepuhlindapan-larutan, iaitu keadaan penghantaran standard:

904L ialah aloi austenit, yang bermaksud ia berkongsi kebaikan austenitik: ia bukan-magnet sepenuhnya, ia mengekalkan kemuluran dan keliatan hingga ke suhu kriogenik, dan ia boleh dikimpal dan boleh dibentuk dengan teknik tahan karat austenit biasa. Kekuatan hasilnya adalah setanding dengan 316L, jadi aloi tidak dibeli untuk kekuatan - ia dibeli untuk rintangan kakisan, dan dinding reka bentuk ditetapkan oleh elaun kakisan dan rintangan pitting dan bukannya dengan pengiraan tekanan.

Sifat fizikal

Ketumpatan 904L ialah 8.0 g/cm³, dan julat lebur adalah kira-kira 1300-1390 darjah . Aloi mempunyai modulus keanjalan hampir 185 GPa pada suhu bilik, lebih tinggi sedikit daripada 316L kerana kandungan nikel dan molibdenum yang meningkat.

 

Kekonduksian termanya agak lebih rendah daripada austenitik standard - kira-kira 12.4 W/m·K pada 100 darjah - yang penting dalam reka bentuk penukar-haba di mana dinding tiub menyumbang kepada rintangan pemindahan haba-.

Sampul kakisan: di mana 904L memenangi tugas itu

Kes komersial untuk 904L bergantung pada tiga tugas kakisan, dan setiap satu adalah mod kegagalan yang didokumenkan bagi keluarga 316:

Bagi pembeli, garis praktikal adalah ini: di mana 316L telah gagal atau marginal dalam perkhidmatan asid sulfurik atau fosforik, dalam tugas klorida hangat, atau dalam-persekitaran sensitif SCC, 904L ialah peningkatan kos-yang efektif.

Ia memberikan sebahagian besar manfaat kakisan aloi molibdenum 6% pada surcaj aloi yang jauh lebih rendah, dan ia melakukannya dalam struktur austenit sepenuhnya yang mengimpal dan membentuk seperti tahan karat standard. Sarung sempadan ialah air laut suam berterusan: 904L berprestasi tetapi bukan pilihan terbaik di sana, dan jurutera reka bentuk harus meningkatkan gred 6Mo atau aloi nikel untuk tugas itu.

Piawaian pembuatan dan bentuk produk

904L dibekalkan mengikut spesifikasi berikut, dipilih mengikut bentuk produk:

• ASTM B677 / ASME SB-677 - paip lancar
• paip dikimpal ASTM B673 / ASME SB-673 -.
• ASTM B625 / ASME SB-625 - plat, helaian dan jalur
• Bar ASTM B649 / ASME SB-649 - dan penempaan
• EN 10216-5 / EN 10217-7 - Setara Eropah (1.4539)

Oleh kerana 904L ialah aloi austenit sepenuhnya, laluan pembuatan mencerminkan 316L: paip itu ditebuk panas atau digulung, kemudian larutan disepuhlindap dan dipadamkan, dengan suhu annea biasanya dalam julat 1090-1175 darjah.

Kandungan karbon rendah dikekalkan melalui leburan, dan produk siap dibekalkan dalam keadaan annealed, jeruk, dan dipasifkan. Paip lancar ASTM B677 tersedia dalam julat penuh dimensi standard dan tersuai, dan plat setiap B625 dibekalkan dalam ketebalan dari kepingan nipis ke plat berat untuk pembinaan vesel.

Aplikasi biasa

Aloi 904Ldinyatakan dalam perkhidmatan berikut:

• Talian pengeluaran dan pengendalian asid sulfurik, termasuk sistem pencairan dan penyimpanan
• Pemprosesan-loji asid fosforik - basah, saluran pemindahan dan dalaman reaktor
• Sistem penyejukan air laut dan penukar haba di mana 316L adalah marginal
• Loji proses kimia mengendalikan klorida campuran dan asid penurun
• Tumbuhan pulpa dan peluntur kertas
• Peralatan farmaseutikal dan kimia-halus di mana ketulenan produk mendorong pemilihan bahan

Dalam setiap perkhidmatan, spesifikasi didorong oleh kegagalan yang didokumenkan bagi gred yang lebih rendah, dan 904L dipilih kerana ia menutup jurang tanpa penalti fabrikasi dupleks atau kos 6Mo ​​dan aloi nikel. Untuk pembinaan vesel dan tangki, plat 904L ialah spesifikasi standard untuk penyimpanan asid sulfurik, dan untuk paip produk B677 yang lancar adalah lalai untuk saluran proses.

Kimpalan dan fabrikasi

Kimpalan 904L dengan amalan kedai yang sama seperti 316L: GTAW dan GMAW dengan pengisi yang sepadan, tiada prapanas diperlukan dan tiada-rawatan haba kimpalan yang biasanya diperlukan kerana kandungan karbon rendah menghalang pemekaan.

Memadankan logam pengisi dengan AWS A5.9 ERNiCrMo-3 (pengisi jenis 625) atau klasifikasi pengisi 904L khusus biasanya digunakan untuk memadankan rintangan kakisan dalam logam kimpalan, dan di mana permintaan aplikasi, kimpalan dibuat dengan pengisi berasaskan nikel untuk menjamin rintangan pitting pada sambungan.

Aloi adalah austenit sepenuhnya, jadi ia sensitif kepada retak panas jika kimpalan dibuat dengan input haba yang berlebihan - amalan austenit standard suhu interpass terkawal dan input haba rendah terpakai. Pembentukan sejuk adalah mudah dengan perkakas tahan karat standard dan kadar pengerasan kerja- aloi adalah sederhana.

Perkara yang perlu dinyatakan pada pesanan

Untuk mendapatkan penghantaran 904L yang bersih, pertanyaan hendaklah menyatakan perkara berikut:

• Standard dan bentuk: "paip lancar ke ASTM B677", "plat ke ASTM B625", UNS N08904 / 1.4539
• Saiz dalam sistem yang betul: NPS + jadual untuk paip, OD x dinding atau ketebalan x lebar x panjang untuk plat
• Keadaan: larutan anil, jeruk, dipasifkan
• Sijil: EN 10204 3.1, dengan PMI dan peperiksaan yang diperlukan

Soalan Lazim

S: Adakah 904L keluli tahan karat dupleks?
J: Tidak. 904L adalah austenit sepenuhnya dengan struktur-berpusat-muka, seperti 316L. Ia membawa nikel dan molibdenum yang lebih tinggi daripada 316L, tetapi ia bukan gred dupleks dan tidak mempunyai struktur dua-fasa 2205 atau 2507.

S: Untuk apa 904L digunakan?
J: Terutamanya untuk asid sulfurik,-memproses asid fosforik basah dan perkhidmatan klorida hangat yang 316L gagal dengan pitting, kakisan celah atau tegasan klorida-rekahan kakisan. Ia adalah perkara biasa dalam tumbuhan baja, pengendalian asid, dan sistem penyejukan air laut.

S: Apakah PREN 904L?
A: Kira-kira 34, dikira daripada 19-23% kromium, 4-5% molibdenum, dan sehingga 0.10% nitrogen. Ini jauh melebihi 316L (kira-kira 24) dan di bawah gred 6Mo (kira-kira 41-44).

S: Adakah 904L menahan tekanan klorida-rekahan kakisan?
J: Ya, jauh lebih baik daripada 316L. Kandungan nikel 23-28% meletakkan matriks austenit di atas ambang kerentanan SCC untuk kebanyakan persekitaran klorida, walaupun ia tidak kebal dalam keadaan yang paling teruk.

S: Bolehkah 904L dikimpal tanpa-rawatan haba kimpalan?
A: Ya. Kandungan karbon maksimum 0.020% menghalang pemekaan karbida dalam-zon terjejas haba, jadi sambungan-sebagai kimpalan mengekalkan rintangan kakisannya. Padanan atau pengisi berasaskan-nikel digunakan untuk memadankan-prestasi logam kimpalan.

S: Apakah perbezaan antara 904L dan 254SMO?
J: 254SMO ialah gred molibdenum 6% (UNS S31254) dengan rintangan pitting yang lebih tinggi dan kekuatan yang lebih tinggi, bertujuan untuk air laut suam dan klorida agresif. 904L (4-5% Mo) adalah lebih murah dan unggul dalam tugas asid sulfurik dan fosforik. Pilihan dibuat pada medium: mata asid kepada 904L, mata air laut suam kepada 6Mo.

Hubungi sekarang