904L protiv UNS S31254 Super-austenitnog nerđajućeg čelika: ekstremna otpornost na koroziju u poređenju

Pregled: dvije porodice super-austenitnih čelika

904L i UNS S31254 su potpuno austenitni nehrđajući čelici visokog{2}}nikla razvijeni za usluge gdje 316L i standardni dupleks razredi nisu dovoljni. Često se raspravlja o njima zajedno jer oba pripadaju super-austenitnoj porodici, ali se njihova filozofija legiranja razlikuje. 904L je tip sa visokim-niklom 20-25 sa umjerenim molibdenom, optimiziran za otpornost na ravnomjernu koroziju jakim kiselinama. UNS S31254 je 6% molibdena ojačan dušikom, optimiziran za otpornost na lokaliziranu koroziju u uporabi klorida i morske vode. Odabir između njih zahtijeva usklađivanje dominantnog mehanizma korozije aplikacije.

Poređenje hemijskog sastava

Granice sastava ispod su preuzete iz ASTM A240 za ploče, listove i trake.

Element, %	904L (UNS N08904)	UNS S31254
C	0,020 max	0,020 max
Mn	2,00 max	1,00 max
P	0,045 max	0,030 max
S	0,035 max	0,010 max
Si	1,00 max	0,80 max
Cr	19.0-23.0	19.5-20.5
Ni	23.0-28.0	17.5-18.5
Mo	4.0-5.0	6.0-6.5
Cu	1.0-2.0	0.5-1.0
N	0,10 max	0.18-0.25

EN oznake su 1.4539 (X1NiCrMoCu25-20-5) za 904L i 1.4547 (X1CrNiMoCuN20-18-7) za UNS S31254. Ključne razlike su veoma visok sadržaj nikla u 904L i veći sadržaj molibdena i azota u UNS S31254.

Mehanička svojstva

Osobine minimalne sobne{0}}temperature za ploču po ASTM A240 su prikazane ispod.

Nekretnina	904L (UNS N08904)	UNS S31254
Vlačna čvrstoća, MPa	490 min	650 min
0,2% granica tečenja, MPa	220 min	310 min
Izduženje, %	35 min	35 min

Otpornost na koroziju u različitim medijima

Acid Service: 904L

904L je najbolji-izbor za postrojenja za hemijsku preradu koja rukuju jakim kiselinama kao što su razrijeđena-do-umjerena sumporna kiselina, fosforna kiselina i mnoge organske kiseline na umjerenim temperaturama. Njegov vrlo visok sadržaj nikla suzbija ravnomjernu koroziju, a dodatak bakra posebno poboljšava otpornost na sumpornu kiselinu. Gdje je problem dizajna opći gubitak metala, a ne lokalizirani napad, 904L često pruža najbolju ravnotežu između performansi i cijene.

Usluga klorida: UNS S31254

UNS S31254 dominira u podmorskoj nafti i gasu, desalinizaciji morske vode, celulozi i papiru i tretmanu obalnih otpadnih voda, gdje vrući hloridni rastvori napadaju čak i kiselo{1}}otporne slojeve kroz koroziju udubljenja i pukotina. Sa PREN iznad 43, u poređenju sa otprilike niskim -do-srednjim 30-ima za 904L, UNS S31254 odoleva lokalizovanom napadu u uslovima koji bi rušili 904L, a njegovo ojačanje dušikom istovremeno pruža veću mehaničku čvrstoću.

Troškovi i životni ciklus{0}}ustupci

Oba tipa su vrhunski materijali. 904L ima veoma visok sadržaj nikla, što ga čini skupljim od standardnih austenitnih čelika. UNS S31254 obično ima višu cijenu po kilogramu od 904L zbog sadržaja molibdena i azota, a razlika se obično navodi u rasponu od 30-40%. Međutim, u teškim okruženjima sa hloridima, duži radni vek, smanjeno održavanje i manji rizik od kvara UNS S31254 nadoknađuju njegovu veću prvu cenu. U radu u kojem dominira kiselina, 904L obično donosi niže troškove životnog ciklusa jer je otporan na dominantni mehanizam korozije bez potrebe za višim sadržajem legure od 6% molibdena.

Fabrication Differences

Oba tipa su austenitna i zahtijevaju zavarivanje sa malim unosom topline sa odgovarajućim ili preko{0}}legiranim dodatnim metalima kako bi se izbjegla osjetljivost i očuvala otpornost na koroziju. UNS S31254 ima veću čvrstoću i veću brzinu-očvršćavanja, tako da je za oblikovanje potrebno više snage, a obrada je zahtjevnija. 904L nudi bolju duktilnost i lakše se oblikuje u složene oblike. Za oba tipa, postupci zavarivanja trebaju biti kvalifikovani za određenu uslugu, a nakon{6}}čišćenja šava i toplinski{7}}zahvaćene zone je od suštinskog značaja.

Često postavljana pitanja

1. Koje su osnovne kompozicije i snage performansi ova dva razreda?

904L (UNS N08904) sadrži 19-23% Cr, 23-28% Ni i 4-5% Mo sa niskim sadržajem ugljika, izvrsno u službi sumporne i fosforne kiseline. UNS S31254 sadrži 19,5-20,5% Cr, 17,5-18,5% Ni, 6,0-6,5% Mo i visok nivo azota, pružajući superiornu otpornost na piting sa PREN iznad 43 u medijumima bogatim hloridima.

2. Kako se njihova otpornost na koroziju razlikuje u ekstremnim uslovima?

904L je poželjan za hemijska postrojenja koja rukuju jakim kiselinama kao što je razrijeđena sumporna kiselina na umjerenim temperaturama. UNS S31254 dominira na moru, desalinizaciji morske vode i uslugama celuloze i papira, otporan na koroziju u obliku rupica i pukotina čak iu vrućim otopinama hlorida.

3. Kada je jedan razred bolji izbor od drugog?

Odaberite 904L kada je primjena usmjerena na jaku otpornost na kiseline i ujednačenu koroziju. Odaberite UNS S31254 kada se suočavate sa visokim koncentracijama hlorida i rizikom od pojave jamika, kao što su podmorski cjevovodi, obalni sistemi otpadnih voda i hlađenje morskom vodom.

4. Koji su ključni kompromisi-između dva razreda?

904L ima veći sadržaj nikla i skuplji je od standardnih austenitika, ali općenito jeftiniji od UNS S31254. Veći sadržaj molibdena i dušika u UNS S31254 povećava njegovu cijenu za otprilike 30-40% u odnosu na 904L, ali duži vijek trajanja u teškim hloridnim okruženjima nadoknađuje razliku.

5. Koji savjeti za izradu su važni za ove super{1}}austenitne klase?

Oba zahtijevaju zavarivanje sa malim unosom topline kako bi se izbjegla preosjetljivost, s odgovarajućim super{0}}austenitnim ili preko-legiranim dodatnim metalima za optimalnu otpornost na koroziju. UNS S31254 ima veću čvrstoću i brzinu radnog{4}}očvršćavanja, što zahtijeva prilagođene pritiske oblikovanja, dok 904L nudi bolju duktilnost za složeno oblikovanje. Kvalificirajte postupke zavarivanja i očistite područja zavarivanja nakon proizvodnje.