Podstawowy przegląd stali nierdzewnej 904L
1. Definicja materiału
904L to wysokostopowa austenityczna stal nierdzewna o bardzo niskiej zawartości węgla (UNS N08904, krajowy standard: 015Cr21Ni26Mo5Cu2), należąca do kategorii stali super nierdzewnej. Jej charakterystyka składu chemicznego to:
Wysoka zawartość niklu (Ni 23-25%), molibdenu (Mo 4,5-5,5%), miedzi (Cu 1,0-2,0%), zawartość węgla ≤0,02% i bardzo wysoka odporność na korozję.
W porównaniu ze zwykłymi stalami nierdzewnymi (takimi jak 304, 316L): Wyższa zawartość pierwiastków stopowych sprawia, że wykazuje się ona znakomicie w środowiskach silnie korozyjnych, szczególnie odporna na kwasy nieutleniające, takie jak kwas siarkowy, fosforowy, mrówkowy i octowy.
2. Właściwości fizyczne
Gęstość: 8,0 g/cm³
Temperatura topnienia: 1300-1390℃
Wytrzymałość na rozciąganie: ≥490 MPa
Wydłużenie: ≥35%
Odporność na korozję: Jej odporność na korozję w rozcieńczonym kwasie siarkowym znacznie przewyższa tę dla 316L, zbliżając się do odporności stopów na bazie niklu o wysokiej zawartości stopu (takich jak Hastelloy), ale przy niższych kosztach.
Kluczowe cechy i zalety
1. Super odporność na korozję
Kwasy nieutleniające: Nie ulegają łatwo korozji w środowiskach takich jak kwas siarkowy, fosforowy i solny i są szeroko stosowane w urządzeniach chemicznych, farmaceutycznych i trawiących.
Odporność na pękanie korozyjne naprężeniowe (SCC): Wysoka zawartość niklu sprawia, że jest mniej podatna na korozję naprężeniową w środowisku chlorkowym, co przewyższa zwykłą austenityczną stal nierdzewną.
2. Stabilna wydajność w wysokich temperaturach
Może być używana przez długi czas w zakresie od -196℃ do 250℃ i nadaje się do scenariuszy wysokotemperaturowych, takich jak wymienniki ciepła i zbiorniki ciśnieniowe.
3. Dobra obróbka i spawalność
Chociaż obróbka jest nieco trudniejsza niż w przypadku stali nierdzewnej 304, nadal można ją formować za pomocą konwencjonalnych procesów. Podczas spawania należy zwrócić uwagę na kontrolę doprowadzanego ciepła, aby uniknąć korozji międzykrystalicznej.
Typowe obszary zastosowań
1. Przemysł chemiczny
Przemysł chemiczny jest jednym z najważniejszych obszarów zastosowań stali nierdzewnej 904L. W produkcji chemicznej wiele urządzeń musi mieć długotrwały kontakt z silnymi kwasami, silnymi zasadami lub innymi żrącymi chemikaliami. Ze względu na doskonałą odporność na korozję, stal nierdzewna 904L stała się idealnym wyborem. Na przykład:
Sprzęt do środowisk kwaśnych: 904L może skutecznie wytrzymać korozję silnych kwasów, takich jak kwas siarkowy i fosforowy, i dlatego jest często używany do produkcji zbiorników magazynowych, rurociągów, wymienników ciepła i innego sprzętu.
Reaktory chemiczne: Reaktory pracujące w silnie korozyjnych mediach wymagają wysokiej wytrzymałości i wysokiej odporności na korozję. 904L może spełnić te wymagania.
2. Inżynieria morska
W środowisku morskim występuje duża ilość soli i wilgoci, co stawia bardzo wysokie wymagania dotyczące odporności materiałów na korozję. Stal nierdzewna 904L jest szeroko stosowana w inżynierii morskiej ze względu na doskonałą odporność na korozję wżerową i szczelinową. Na przykład:
Urządzenia do odsalania wody morskiej: W środowisku o wysokim stężeniu solanki 904L może skutecznie wytrzymać erozję jonów chlorkowych.
- Budowa statków: Służy do produkcji kluczowych komponentów w statkach, takich jak wały śrubowe, systemy chłodzenia wodą morską itp.
- Platformy morskie: w tym elementy konstrukcyjne platform wiertniczych i urządzeń do wytwarzania energii wiatrowej na morzu.
3. Przemysł farmaceutyczny
Przemysł farmaceutyczny ma bardzo surowe wymagania dotyczące materiałów do sprzętu. Muszą być nie tylko odporne na korozję, ale także spełniać standardy higieny dla produktów spożywczych. Zastosowania stali nierdzewnej 904L w przemyśle farmaceutycznym obejmują:
- Zbiorniki reakcyjne i mieszadła: Używane do przetwarzania wysokiej czystości chemikaliów i surowców farmaceutycznych.
- System rurociągów: Służy do transportu cieczy o wysokiej czystości, aby zapewnić brak zanieczyszczeń podczas procesu produkcji farmaceutycznej.
- Pojemnik magazynowy: Nadaje się do przechowywania żrących cieczy lub surowców o wysokiej czystości.
4. Przemysł naftowy i gazowy
W przemyśle naftowym i gazowym sprzęt często styka się z korozyjnymi mediami, takimi jak siarczki i chlorki. Stal nierdzewna 904L jest szeroko stosowana w następujących scenariuszach ze względu na odporność na pękanie korozyjne naprężeniowe:
- Rurociąg naftowy: Używany do transportu ropy naftowej zawierającej siarkę lub gazu ziemnego.
- Sprzęt do rafinacji: taki jak wymienniki ciepła, zbiorniki ciśnieniowe itp.
Rurociągi podmorskie: Zdolne do wytrzymywania korozyjnych mediów w środowiskach głębinowych.
5. Przemysł ochrony środowiska
W dziedzinie ochrony środowiska, zwłaszcza w systemach oczyszczania ścieków i odsiarczania spalin, stal nierdzewna 904L ma również istotne zastosowania. Na przykład:
Sprzęt do oczyszczania ścieków: Służy do oczyszczania ścieków zawierających silne kwasy, silne zasady lub inne żrące substancje.
Sprzęt do odsiarczania spalin: W elektrowniach węglowych wieże odsiarczania muszą wytrzymać inwazję wysokich temperatur, wysokiej wilgotności i żrących gazów. 904L jest idealnym wyborem.
6. Sektor wysokiej klasy dóbr konsumpcyjnych
Oprócz przemysłu, stal nierdzewna 904L jest również szeroko stosowana w produkcji wysokiej klasy dóbr konsumpcyjnych, zwłaszcza w sektorze dóbr luksusowych. Na przykład:
- Produkcja zegarków: Niektóre marki zegarków z wyższej półki używają stali nierdzewnej 904L do produkcji kopert i bransolet, ponieważ materiał ten jest nie tylko estetyczny, ale także może zachować swój połysk przez długi czas.
Biżuteria: 904L ma doskonałe właściwości antyoksydacyjne i nie jest podatny na przebarwienia, dlatego jest używany do produkcji wysokiej klasy biżuterii.
7. Przemysł przetwórstwa spożywczego
Przemysł przetwórstwa spożywczego ma bardzo wysokie wymagania dotyczące higieny i odporności materiałów na korozję. Stal nierdzewna 904L stała się ważnym wyborem dla urządzeń do przetwarzania żywności ze względu na swoje nietoksyczne, nieszkodliwe i łatwe do czyszczenia właściwości. Na przykład:
Sprzęt do przetwarzania produktów mlecznych: taki jak zbiorniki na mleko, zbiorniki mieszające itp.
- Sprzęt do warzenia piwa: taki jak zbiorniki fermentacyjne i zbiorniki magazynowe.
Rurociągi do dostarczania żywności: Zapewniają bezpieczeństwo i czystość żywności podczas przetwarzania.
Status rynkowy i trendy rozwojowe
1. Sytuacja podaży i popytu
Po stronie podaży, główni światowi producenci to ThyssenKrupp, ArcelorMittal, Baowu Special Steel itp. Przedsiębiorstwa krajowe, takie jak Taiyuan Iron & Steel i Zhangpu, stopniowo zwiększały swoje zdolności produkcyjne w ostatnich latach.
Strona popytu: Popyt na rynkach wschodzących (takich jak chemikalia w Azji Południowo-Wschodniej i infrastruktura w Afryce) znacznie wzrósł, przesuwając stal nierdzewną 904L z „wysokiej klasy niszowej” do „średniej skali zastosowań”.
2. Trend cenowy
Napędzany kosztami: Znacznie wpływa na wahania cen pierwiastków stopowych, takich jak nikiel i molibden, obecna cena krajowa płyt ze stali nierdzewnej 904L wynosi około 80 000 do 120 000 juanów za tonę (2025), podczas gdy cena płyt cewkowych jest nieco niższa (75 000 do 110 000 juanów za tonę).
Krajobraz konkurencyjny: Marki importowane (takie jak Outokumpu) są stosunkowo drogie, a trend krajowej substytucji jest oczywisty, z wyraźną przewagą pod względem wydajności kosztowej.
3. Kierunek rozwoju technologicznego
Niska karbonizacja: Dalsze zmniejszenie zawartości węgla (takiej jak ≤0,015%) w celu zwiększenia wydajności spawania i odporności na korozję.
Produkcja kompozytowa: Płyty bimetaliczne są produkowane przez łączenie ze stalą węglową, zmniejszając koszty przy jednoczesnym zachowaniu odporności na korozję i nadają się do powierzchni niekrytycznych korozyjnych.
Środki ostrożności dotyczące zakupu i użytkowania
Identyfikacja autentyczności
Zawartość Ni, Mo i Cu jest wykrywana za pomocą analizy spektralnej, aby uniknąć podróbek gorszej jakości (takich jak te, które są przekazywane jako stopy niskoniklowe).
Wymagaj od dostawcy dostarczenia raportu materiałowego (takiego jak certyfikat EN 10204 3.1).
Sugestie dotyczące przetwarzania
Podczas wykonywania operacji cięcia stosuje się smary zawierające siarkę lub chlor, a narzędzia tnące muszą być odporne na zużycie (takie jak twardy stop).
Do spawania zaleca się stosowanie drutu spawalniczego ER385 (dedykowany 904L). Po spawaniu nie jest wymagana obróbka cieplna, ale należy unikać temperatury uwrażliwienia (427-816℃).
Konserwacja i utrzymanie
Unikaj długotrwałego zatrzymywania jonów chlorkowych (takich jak woda morska i mgła solna) i regularnie spłukuj powierzchnię czystą wodą.
Jeśli wystąpi korozja miejscowa, można ją naprawić za pomocą pasty do wytrawiania i pasywacji ze stali nierdzewnej.
