904L ist ein nicht stabilisierter hochlegierter austenitischer Edelstahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt.Der Zusatz von Kupfer zu dieser Sorte verleiht ihr eine deutlich verbesserte Beständigkeit gegenüber stark reduzierenden Säuren, insbesondere Schwefelsäure.Es ist außerdem sehr beständig gegen Chloridangriff – sowohl Loch-/Spaltkorrosion als auch Spannungsrisskorrosion.
Diese Sorte ist unter allen Bedingungen nicht magnetisch und weist eine ausgezeichnete Schweißbarkeit und Formbarkeit auf.Die austenitische Struktur verleiht dieser Sorte außerdem eine hervorragende Zähigkeit, selbst bis zu kryogenen Temperaturen.
904L hat einen sehr hohen Gehalt an den teuren Inhaltsstoffen Nickel und Molybdän.Viele der Anwendungen, bei denen sich dieser Stahltyp zuvor gut bewährt hat, können jetzt zu geringeren Kosten mit Duplex-Edelstahl 2205 (S31803 oder S32205) erfüllt werden, sodass er seltener als in der Vergangenheit verwendet wird.
Schlüsseleigenschaften
Diese Eigenschaften sind für flachgewalzte Produkte (Platten, Bleche und Coils) in ASTM B625 spezifiziert.Ähnliche, aber nicht unbedingt identische Eigenschaften sind für andere Produkte wie Rohre, Röhren und Stangen in ihren jeweiligen Spezifikationen angegeben.
Komposition
Tabelle 1.Zusammensetzungsbereiche für rostfreie Stähle der Güteklasse 904L.
| Grad | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | |
| 904L | Mindest. max. | - 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 |
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Mechanische Eigenschaften
Tabelle 2.Mechanische Eigenschaften von rostfreien Stählen der Güteklasse 904L.
| Grad | Zugfestigkeit (MPa) min | Streckgrenze 0,2 % Proof (MPa) min | Dehnung (% in 50 mm) min | Härte | |
| Rockwell B (HR B) | Brinell (HB) | ||||
| 904L | 490 | 220 | 35 | 70-90 typisch | - |
| Der Wertebereich der Rockwell-Härte ist nur typisch;andere Werte sind vorgegebene Grenzwerte. | |||||
Physikalische Eigenschaften
Tisch 3.Typische physikalische Eigenschaften für rostfreie Stähle der Güteklasse 904L.
| Grad | Dichte | Elastizitätsmodul | Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient (µm/m/°C) | Wärmeleitfähigkeit | Spezifische Wärme 0–100 °C | Elektrischer Widerstand | |||
| 0-100°C | 0–315 °C | 0–538 °C | Bei 20°C | Bei 500°C | |||||
| 904L | 8000 | 200 | 15 | - | - | 13 | - | 500 | 850 |
Vergleich der Sortenspezifikationen
Tabelle 4.Gütespezifikationen für rostfreie Stähle der Güteklasse 904L.
| Grad | UNS Nr | Alte Briten | Euronorm | Schwedische SS | Japanisches JIS | ||
| BS | En | No | Name | ||||
| 904L | N08904 | 904S13 | - | 1.4539 | X1NiCrMoCuN25-20-5 | 2562 | - |
| Bei diesen Vergleichen handelt es sich lediglich um Näherungswerte.Die Liste dient als Vergleich funktionell ähnlicher Materialiennichtals Verzeichnis der vertraglichen Äquivalente.Wenn exakte Äquivalente benötigt werden, müssen die Originalspezifikationen herangezogen werden. | |||||||
Mögliche alternative Noten
Tabelle 5.Mögliche alternative Qualitäten zu Edelstahl 904L.
| Grad | Warum es anstelle von 904L gewählt werden könnte |
| 316L | Eine kostengünstigere Alternative, jedoch mit deutlich geringerer Korrosionsbeständigkeit. |
| 6Mo | Eine höhere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion ist erforderlich. |
| 2205 | Eine sehr ähnliche Korrosionsbeständigkeit, wobei 2205 eine höhere mechanische Festigkeit und geringere Kosten als 904L aufweist.(2205 nicht für Temperaturen über 300°C geeignet.) |
| Super-Duplex | Es ist eine höhere Korrosionsbeständigkeit und eine höhere Festigkeit als bei 904L erforderlich. |
Korrosionsbeständigkeit
Obwohl es ursprünglich für seine Beständigkeit gegen Schwefelsäure entwickelt wurde, weist es auch eine sehr hohe Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Umgebungen auf.Ein PRE von 35 zeigt an, dass das Material eine gute Beständigkeit gegenüber warmem Meerwasser und anderen Umgebungen mit hohem Chloridgehalt aufweist.Ein hoher Nickelgehalt führt zu einer viel besseren Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion als die standardmäßigen austenitischen Sorten.Kupfer erhöht die Beständigkeit gegenüber Schwefelsäure und anderen reduzierenden Säuren, insbesondere im sehr aggressiven Bereich „mittlerer Konzentration“.
In den meisten Umgebungen weist 904L eine Korrosionsleistung auf, die zwischen der standardmäßigen austenitischen Sorte 316L und der sehr hochlegierten 6 % Molybdän-Sorte und ähnlichen „superaustenitischen“ Sorten liegt.
In aggressiver Salpetersäure weist 904L eine geringere Beständigkeit auf als molybdänfreie Sorten wie 304L und 310L.
Für eine maximale Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion in kritischen Umgebungen sollte der Stahl nach der Kaltumformung einer Lösungsbehandlung unterzogen werden.
Hitzebeständigkeit
Gute Oxidationsbeständigkeit, leidet aber wie andere hochlegierte Sorten unter struktureller Instabilität (Ausfällung spröder Phasen wie Sigma) bei erhöhten Temperaturen.904L sollte nicht über etwa 400 °C verwendet werden.
Wärmebehandlung
Lösungsbehandlung (Glühen) – auf 1090–1175 °C erhitzen und schnell abkühlen.Diese Sorte kann nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden.
Schweißen
904L kann mit allen Standardmethoden erfolgreich geschweißt werden.Es ist Vorsicht geboten, da diese Sorte vollständig austenitisch erstarrt und daher anfällig für Heißrisse ist, insbesondere bei eingeschränkten Schweißverbindungen.Es sollte kein Vorwärmen verwendet werden und in den meisten Fällen ist auch keine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich.AS 1554.6 qualifiziert Stäbe und Elektroden der Güteklasse 904L für das Schweißen von 904L.
Herstellung
904L ist eine hochreine Sorte mit niedrigem Schwefelgehalt und lässt sich daher nicht gut bearbeiten.Dennoch kann die Sorte mit Standardtechniken bearbeitet werden.
Das Biegen auf einen kleinen Radius ist problemlos möglich.In den meisten Fällen wird dies kalt durchgeführt.Ein anschließendes Glühen ist im Allgemeinen nicht erforderlich, sollte jedoch in Betracht gezogen werden, wenn die Fertigung in einer Umgebung verwendet werden soll, in der mit starker Spannungsrisskorrosion zu rechnen ist.
Anwendungen
Typische Anwendungen sind:
• Aufbereitungsanlage für Schwefel-, Phosphor- und Essigsäure
• Zellstoff- und Papierverarbeitung
• Komponenten in Gaswaschanlagen
• Meerwasser-Kühlausrüstung
• Komponenten für Ölraffinerien
• Drähte in Elektrofiltern