904L در مقابل فولاد ضد زنگ 316L: تفاوت های کلیدی

904L (UNS N08904, EN 1.4539) و 316L (UNS S31603, EN 1.4404) هر دو فولادهای زنگ نزن آستنیتی هستند، اما سطوح عملکرد متفاوتی دارند. 316L نیروی کار صنایع شیمیایی، غذایی و دارویی است. 904L یک گرید آستنیتی-بالا است که برای خدمات کلرید خشن تر و اسید سولفوریک رقیق ساخته شده است. انتخاب بین آنها بستگی به غلظت کلرید، دما، اسیدیته رسانه و بودجه تجهیزات دارد. این مقاله دو درجه را با استفاده از محدودیت‌های ترکیب و الزامات مکانیکی ASTM A240، با نام‌گذاری‌های معادل از EN 10088 و ISO 15510 مقایسه می‌کند.

مقایسه ترکیب شیمیایی (محدودیت های ASTM A240)

عنصر (wt%)	316L، UNS S31603	904L، UNS N08904
کربن، حداکثر	0.030	0.020
منگنز، حداکثر	2.00	2.00
فسفر، حداکثر	0.045	0.045
گوگرد، حداکثر	0.030	0.035
سیلیکون، حداکثر	0.75	1.00
کروم	16.0-18.0	19.0-23.0
نیکل	10.0-14.0	23.0-28.0
مولیبدن	2.0-3.0	4.0-5.0
مس	-	1.0-2.0
نیتروژن، حداکثر	0.10	0.10

تفاوت های تعیین کننده نیکل (23-28٪ در برابر 10-14٪) و مولیبدن (4-5٪ در برابر 2-3٪) به علاوه افزودن عمدی مس در 904L است. مولیبدن و مس با هم فیلم غیرفعال را در اسیدهای احیا کننده مانند اسید سولفوریک رقیق تثبیت می کنند، در حالی که محتوای بالای نیکل در برابر خوردگی استرس کلرید مقاومت می کند.

خواص مکانیکی (ASTM A240، صفحه آنیل شده)

اموال	316L	904L
استحکام کششی، حداقل (MPa)	485	490
قدرت تسلیم، حداقل (MPa)	170	220
ازدیاد طول، حداقل (% در 2 اینچ)	40	35
چگالی (kg/m3)	8000	7950

هر دو گرید با عملیات حرارتی سخت‌شدنی نیستند و به صورت بازپخت عرضه می‌شوند. 904L به دلیل محتوای آلیاژ بالاتر، مقاومت کمی بالاتری را ارائه می‌دهد. هیچ یک از گریدها برای خدمات سازه ای بلندمدت بالاتر از حدود 425 درجه توصیه نمی شود، زیرا هر دو در محدوده 425-850 درجه حساس می شوند، مگر اینکه مقطع نازک شده و پس از درمان محلول به سرعت خاموش شود.

مقاومت در برابر خوردگی و PREN

مقاومت حفره‌ای معمولاً توسط PREN رتبه‌بندی می‌شود که به‌عنوان Cr + 3.3 x Mo + 16 x N محاسبه می‌شود. با در نظر گرفتن ترکیب‌های-در محدوده متوسط، 316L PREN تقریباً 25 می‌دهد در حالی که 904L تقریباً 34 را نشان می‌دهد. در عمل 904L دمای بالاتری را تحمل می‌کند. آغاز کند. در مناطق آب دریا و پاشش دریایی، 316L در معرض خطر حمله حفره و شکاف است، در حالی که 904L در بسیاری از وظایف دریایی متوسط ​​عملکرد قابل قبولی دارد، اگرچه گریدهای دوبلکس و 6٪ مولیبدن سوپر{13}}آستنیتی انتخاب ارجح برای غوطه وری دائمی در آب دریا هستند. در اسید سولفوریک رقیق تا غلظت 20-30 درصد در دمای محیط، 904L به طور گسترده برای پمپ ها و شیرهایی که 316L از کار می افتد استفاده می شود.

جوشکاری و ساخت

هر دو گرید به راحتی توسط تمام فرآیندهای مرسوم، از جمله GTAW، GMAW، SMAW و SAW قابل جوش هستند. 316L، با حداکثر کربن 0.030 درصد، اساساً در برابر حساسیت در حین جوشکاری در اکثر ضخامت‌های مقطع مصون است و معمولاً نیازی به عملیات حرارتی پس از جوش ندارد و تطبیق فلزات پرکننده مانند EN ISO 14343-A 20 25 5 Cu L یا AWS ER385، به طوری که مقاومت در برابر خوردگی در منطقه تحت تأثیر حرارت حفظ شود. رنگ حرارتی باید از سطوح خیس شده با ترشی یا پولیش الکتریکی پاک شود.

راهنمایی هزینه و انتخاب

904L معمولاً تقریباً دو تا سه برابر هزینه آلیاژ 316L در بازارهای بین المللی را حمل می کند که عمدتاً به دلیل محتوای نیکل 23-28٪ آن است. در مواردی که مواد تهاجمی خفیف هستند، مانند آب آشامیدنی، تماس با غذا، اسیدهای آلی و قلیاهای رقیق، 316L انتخاب اقتصادی است. در جاهایی که کلریدها از چند صد پی‌پی‌ام تجاوز می‌کنند، pH به زیر 4 می‌رسند، یا جایی که تعمیر و نگهداری بسیار گران است، 904 لیتر از طریق عمر طولانی‌تر تجهیزات و خرابی‌های کمتر هزینه خود را می‌پردازد.

سوالات متداول

Q1. تفاوت اصلی بین 904L و 316L چیست؟

لایه ترکیبی L مولیبدن (4-5٪)، مس (1-2٪) و نیکل بسیار بیشتری (23-28٪) نسبت به 316L (Ni 10-14٪، Mo 2-3٪) اضافه می کند و مقاومت قابل توجهی در برابر کلریدها، حفره ها و اسیدهای احیا کننده دارد.

Q2. کدام گرید در برابر سوراخ شدن کلرید بهتر مقاومت می کند؟

904L، با PREN معمولی حدود 34 در مقابل حدود 25 برای 316L.

Q3. آیا 904L همان EN 1.4539 است؟

بله{0}}L نام تجاری رایج UNS N08904 است که در EN 10088 با شماره 1.4539، X1NiCrMoCu25-20-5 مشخص شده است.

Q4. چه زمانی 316 لیتر به جای 904 لیتر کافی است؟

هنگامی که کلریدها کم هستند، دماها معتدل هستند و محیط به شدت اسیدها را احیا نمی کند، که بیشتر مواد غذایی، نوشیدنی ها، دارویی و وظایف شیمیایی عمومی را پوشش می دهد.

Q5. آیا می توان هر دو گرید را جوش داد؟

بله، با روش استاندارد جوشکاری آستنیتی. ورودی حرارت کم توصیه می‌شود و 904L به پرکننده‌ای مبتنی بر آستنیتی یا نیکل آلیاژی بالا- نیاز دارد تا با عملکرد خوردگی فلز پایه مطابقت داشته باشد.

Q6. کدام درجه در مبدل‌های حرارتی خنک‌شده با آب دریا-استفاده می‌شود؟

316L در آب دریا حاشیه‌ای است. 904L یک انتخاب معمول برای بسیاری از مبدل‌های-خنک‌شده با آب دریا است، اگرچه گریدهای آستنیتی دوبلکس و سوپر{4}}مولیبدن 6 درصد برای سرویس غوطه‌وری شدید یا دائمی ترجیح داده می‌شوند.