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Edelstahl 904L

Allgemeine Eigenschaften

Alloy 904L (UNS N08904) ist ein superaustenitischer Edelstahl, der speziell entwickelt wurde, um eine mittlere bis hohe Korrosionsbeständigkeit in einer Vielzahl von Prozessumgebungen zu bieten. Es bietet aufgrund seines hohen Chrom- und Nickelgehalts sowie des Zusatzes von Molybdän und Kupfer eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit. Der hohe Chrom- und Nickelgehalt der Legierung 904L in Kombination mit 4,5 % Molybdän trägt zu ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit bei. Es bietet eine gute bis sehr gute Beständigkeit gegen chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion, Lochfraß und allgemeine Korrosion. Im Vergleich zu rostfreien Stählen wie 316L und 317L, die ebenfalls molybdänverstärkt sind, bietet Alloy 904L eine überlegene Korrosionsbeständigkeit. Alloy 904L wurde ursprünglich entwickelt, um Umgebungen mit verdünnter Schwefelsäure standzuhalten, und weist eine gute Beständigkeit gegen eine Reihe von anorganischen Säuren, einschließlich heißer Phosphorsäure, auf. Es bietet auch eine gute Beständigkeit gegen die meisten organischen Säuren. Dadurch eignet es sich für Anwendungen in Branchen wie der chemischen Verarbeitung, der Pharmazie und der Umweltschutzindustrie, in denen korrosive Säuren häufig ausgesetzt sind. Die Kombination seiner hochlegierten Chemie, einschließlich 25 % Nickel und 4,5 % Molybdän, macht Alloy 904L zu einer robusten Edelstahlsorte mit hervorragenden Korrosionsbeständigkeitseigenschaften, insbesondere in aggressiven Umgebungen.

Die Legierung 904L lässt sich leicht schweißen und mit den üblichen Fertigungsverfahren in der Werkstatt verarbeiten.

bar-rod
Pipe/Tube
PlateSheet
 
 

Anträge

  • Luftreinhaltung – Wäscher für Kohlekraftwerke
  • Chemische Verfahrenstechnik — Prozessanlagen für die Herstellung von schwefelhaltigen, phosphorhaltigen, anorganischen und organischen Säuren und die Herstellung von Düngemitteln auf Phosphatbasis
  • Metallurgische Verarbeitung – Beizanlagen mit Schwefelsäure
  • Öl- und Gasförderung – Offshore-Prozessanlagen
  • Pharmazeutische Industrie — Prozessanlagen
  • Zellstoff und Papier — Verarbeitungsanlagen
  • Meerwasser und Brackwasser – Kondensatoren, Wärmetauscher und Rohrleitungssysteme

Normen

ASTM........ A 240, B 625
ASME........ SA 240, SB 625

Korrosionsbeständigkeit

Der hohe Gehalt an Legierungselementen in der Legierung 904L bietet eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen gleichmäßige Korrosion. Es wurde ursprünglich entwickelt, um Umgebungen mit verdünnter Schwefelsäure standzuhalten und bietet in solchen Umgebungen volle Beständigkeit im gesamten Konzentrationsbereich von 0 bis 100 % bei Temperaturen bis zu 35 °C (95 °F). Darüber hinaus weist Alloy 904L eine gute Beständigkeit gegen andere anorganische Säuren, einschließlich Phosphorsäure, sowie gegen die meisten organischen Säuren auf. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass Säuren und Säurelösungen, die Halogenidionen enthalten, sehr aggressiv sein können und die Korrosionsbeständigkeit von Alloy 904L sowie anderen rostfreien Stählen wie 317L und 317LMN in solchen Umgebungen unzureichend sein kann. Bei der fraktionierten Destillation von Tallöl oder heißen konzentrierten Laugen, bei denen die Korrosionsbeständigkeit entscheidend ist, wird der Nickelgehalt des Materials signifikant. Mit einem Nickelgehalt von 25 % hat sich die Legierung 904L in diesen Anwendungen als geeignete Alternative zu vielen herkömmlichen Edelstählen erwiesen. Darüber hinaus sind herkömmliche Edelstähle wie 304L und 316L unter bestimmten Bedingungen anfällig für Chlorid-Spannungsrisskorrosion (SSC). Die Beständigkeit gegen SSC steigt mit höheren Nickel- und Molybdängehalten. Infolgedessen weisen austenitische Hochleistungsedelstähle wie Alloy 904L eine hervorragende Beständigkeit gegen SSC auf. In Chloridlösungen unter Verdunstungsbedingungen übertreffen diese austenitischen Hochleistungsstähle und Duplex-Edelstähle 316L, wie aus der von Ihnen genannten Tabelle hervorgeht.

Stainless Steel Alloy 904L

Stainless Steel Alloy 904L

Gleichmäßige Korrosion in Beizsäure* bei 25°C

LEGIERUNG

Korrosionsrate, mm/Jahr

316L

>6

904L

0.47

254 SMO®

0.27

654 SMO®

0.06

*Zusammensetzung: 20% HNO3 + 4 HF.

Gleichmäßige Korrosion im Nassprozess Phosphorsäure bei 60°C

LEGIERUNG

Korrosionsrate, mm/Jahr

316L

>5

904L

1.2

254 SMO®

0.05

Zusammensetzung: 54 % P2O5, 0,06 % HCI, 1,1 % HF, 4,0 % H2SO4, 0,27 % Fe2O3, 0,17 % AI2O3, 0,10 % SiO2, 0,20 % CaO und 0,70 % MgO.
Korrosionsraten in der Fettsäurekolonne für die Destillation von Tallöl bei 253°C

LEGIERUNG

Korrosionsrate, mm/Jahr

316L

0.88

317LMN

0.29

904L

0.056

254 SMO®

0.01

 

Chemische Analyse

Gewicht % (alle Werte sind maximal, sofern kein Bereich anders angegeben ist)

 

 

 

 

Nickel

23.0 min.-28.0 max.

Silizium

1.00

Chrom

19.0 min.-23.0 max.

Phosphor

0.045

Molybdän

4.0 min.-5.0 max.

Schwefel

0.035

Kupfer

1,0-2,0 max.

Eisen

Gleichgewicht

Mangan

2.00

 

 

 
 

Physikalische Eigenschaften

Dichte

0,287 Pfund/in3
7,95 g/cm3

Spezifische Wärme

0,11 BTU/lb-°F (32 – 212 °F)
450 J/kg-°K (0 – 100°C)

Elastizitätsmodul

28,0 x 106 psi
190 GPa

 

Wärmeleitfähigkeit 100 °C (212 °F)

6,8 BTU/Ft-Std°F
12,9 W/m-°K

Schmelzbereich

2372 – 2534°F
1300 – 1390°C

Elektrischer Widerstand

33,5 Mikrohm Zoll bei 68 °C
95,2 Mikrohm-cm bei 20°C
Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient

Temperaturbereich

 

°F

°C

in/in °F

cm/cm °C

68-212

20-100

8,5 x 10-6 cm

15,3 x 10-6 cm


Mechanische Eigenschaften

Typische Werte bei 20 °C (68 °F) (Mindestwerte, sofern nicht anders angegeben)

Streckgrenze
0,2 % Versatz

Ultimative Zugfestigkeit
Kraft

Verlängerung
in 2 Zoll.

Härte

psi (min.)

(MPa)

psi (min.)

(MPa)

% (min.)

(max.)

31,000

220

71,000

490

36

70-90 Rockwell B

 

Fertigungsdaten

Die Legierung 904L kann leicht geschweißt und mit den üblichen Fertigungsverfahren in der Werkstatt verarbeitet werden.

Kaltumformung

904L ist recht duktil und lässt sich leicht formen. Die Zugabe von Molybdän und Stickstoff bedeutet, dass im Vergleich zu den Standardtypen 304/304L möglicherweise leistungsfähigere Verarbeitungsanlagen erforderlich sind.

Warmumformung

Für Heißbearbeitungsprozesse werden Arbeitstemperaturen von 850 bis 1150 °C (1562 – 2102 °F) empfohlen. Normalerweise sollte auf die Warmumformung ein Lösungsglühen und Abschrecken folgen, aber bei 904L kann das Material ohne anschließende Wärmebehandlung verwendet werden, wenn die Warmumformung bei einer Temperatur über 1100 °C (2012 °F) abgebrochen und das Material direkt danach abgeschreckt wird. Es ist wichtig, dass das gesamte Werkstück bei Temperaturen über 1100 °C (2012 °F) abgeschreckt wird. Im Falle einer teilweisen Erwärmung oder Abkühlung unter 1100 °C (2012 °F) oder wenn die Abkühlung zu langsam war, sollte auf die Warmumformung immer ein Lösungsglühen und Abschrecken folgen. 904L sollte bei 1940 – 2084 °F (1060 –1140 °C) lösungsgeglüht werden.

Zerspanung

Die Kaltkaltverfestigungsrate von Alloy 904L macht es weniger zerspanbar als die Edelstähle 410 und 304.

 

Schweißen

Die Legierung 904L kann mit den meisten Standardverfahren problemlos geschweißt werden. Austenitische Plattenwerkstoffe haben ein homogenes austenitisches Gefüge mit einer gleichmäßigen Verteilung der Legierungselemente. Die Erstarrung nach dem Schweißen bewirkt die Umverteilung bestimmter Elemente wie Molybdän, Chrom und Nickel. Diese Seigerungen verbleiben im Gussgefüge der Schweißnaht und können die Korrosionsbeständigkeit in bestimmten Umgebungen beeinträchtigen. Die Entmischung ist bei 904L weniger offensichtlich, und dieses Material wird normalerweise mit einem Zusatzwerkstoff mit der gleichen Zusammensetzung wie das Grundmetall geschweißt und kann sogar ohne Zusatzwerkstoff geschweißt werden.
Die Schweißzusätze für 904L sind 20 25 CuL ummantelte Elektroden und 20 25 CuL Draht.