Обзор нержавеющей стали 904L
1. Определение материала
904L - это высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь с чрезвычайно низким содержанием углерода (UNS N08904, государственный стандарт: 015Cr21Ni26Mo5Cu2), относящаяся к категории супернержавеющих сталей. Ее характеристики химического состава:
Высокое содержание никеля (Ni 23-25%), молибдена (Mo 4.5-5.5%), меди (Cu 1.0-2.0%), содержание углерода ≤0.02%, что обеспечивает чрезвычайно высокую коррозионную стойкость.
По сравнению с обычными нержавеющими сталями (например, 304, 316L): более высокое содержание легирующих элементов обеспечивает выдающиеся характеристики в условиях высокой коррозии, особенно устойчивость к неокисляющим кислотам, таким как серная, фосфорная, муравьиная и уксусная.
2. Физические свойства
Плотность: 8.0 г/см³
Температура плавления: 1300-1390℃
Предел прочности при растяжении: ≥490 МПа
Относительное удлинение: ≥35%
Коррозионная стойкость: Коррозионная стойкость в разбавленной серной кислоте значительно превосходит 316L, приближаясь к высоколегированным никелевым сплавам (например, Hastelloy), но при более низкой стоимости.
Основные характеристики и преимущества
1. Превосходная коррозионная стойкость
Неокисляющие кислоты: не подвергается коррозии в таких средах, как серная, фосфорная и соляная кислоты, широко используется в химическом, фармацевтическом и травильном оборудовании.
Стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC): высокое содержание никеля делает ее менее подверженной коррозии под напряжением в хлоридной среде, что превосходит обычную аустенитную нержавеющую сталь.
2. Стабильные характеристики при высоких температурах
Может использоваться в течение длительного времени в диапазоне от -196℃ до 250℃ и подходит для высокотемпературных условий, таких как теплообменники и сосуды под давлением.
3. Хорошая обрабатываемость и свариваемость
Хотя обработка немного сложнее, чем у нержавеющей стали 304, ее все равно можно формовать с помощью обычных процессов. При сварке следует уделять внимание контролю теплового ввода, чтобы избежать межкристаллитной коррозии.
Типичные области применения
1. Химическая промышленность
Химическая промышленность является одной из наиболее важных областей применения нержавеющей стали 904L. В химическом производстве многие устройства должны находиться в длительном контакте с сильными кислотами, щелочами или другими агрессивными химическими веществами. Благодаря своей превосходной коррозионной стойкости нержавеющая сталь 904L стала идеальным выбором. Например:
Оборудование для кислотных сред: 904L может эффективно противостоять коррозии сильных кислот, таких как серная и фосфорная, и поэтому часто используется при производстве резервуаров для хранения, трубопроводов, теплообменников и другого оборудования.
Химические реакторы: Реакторы, работающие в высококоррозионных средах, требуют высокой прочности и коррозионной стойкости. 904L может удовлетворить эти требования.
2. Морская инженерия
В морской среде присутствует большое количество соли и влаги, что предъявляет чрезвычайно высокие требования к коррозионной стойкости материалов. Нержавеющая сталь 904L широко используется в морской инженерии благодаря своей превосходной устойчивости к питтинговой и щелевой коррозии. Например:
Оборудование для опреснения морской воды: В среде с высокой концентрацией рассола 904L может эффективно противостоять эрозии хлорид-ионов.
- Судостроение: Используется для изготовления ключевых компонентов кораблей, таких как гребные валы, системы охлаждения морской водой и т. д.
- Морские платформы: включая конструктивные компоненты нефтяных буровых платформ и оборудования для производства энергии ветра в море.
3. Фармацевтическая промышленность
Фармацевтическая промышленность предъявляет очень строгие требования к материалам оборудования. Они должны не только быть коррозионностойкими, но и соответствовать санитарным нормам пищевой промышленности. Применение нержавеющей стали 904L в фармацевтической промышленности включает:
- Реакционные сосуды и мешалки: Используются для обработки химикатов высокой чистоты и фармацевтического сырья.
- Трубопроводные системы: Используются для транспортировки жидкостей высокой чистоты, чтобы обеспечить отсутствие загрязнения в процессе фармацевтического производства.
- Контейнеры для хранения: Подходят для хранения коррозионных жидкостей или сырья высокой чистоты.
4. Нефтегазовая промышленность
В нефтегазовой промышленности оборудование часто контактирует с агрессивными средами, такими как сульфиды и хлориды. Нержавеющая сталь 904L широко используется в следующих сценариях благодаря своей устойчивости к коррозионному растрескиванию под напряжением:
- Нефтепровод: Используется для транспортировки сернистой сырой нефти или природного газа.
- Оборудование для переработки: такое как теплообменники, сосуды под давлением и т. д.
Подводные трубопроводы: Способны выдерживать агрессивные среды в глубоководных условиях.
5. Экологическая промышленность
В области охраны окружающей среды, особенно в системах очистки сточных вод и десульфуризации дымовых газов, нержавеющая сталь 904L также имеет значительное применение. Например:
Оборудование для очистки сточных вод: Используется для очистки сточных вод, содержащих сильные кислоты, щелочи или другие агрессивные вещества.
Оборудование для десульфуризации дымовых газов: На угольных электростанциях десульфурационные башни должны противостоять воздействию высоких температур, высокой влажности и агрессивных газов. 904L - идеальный выбор.
6. Сектор высококачественных потребительских товаров
Помимо промышленной сферы, нержавеющая сталь 904L также широко используется в производстве высококачественных потребительских товаров, особенно в секторе предметов роскоши. Например:
- Производство часов: Некоторые бренды часов высокого класса используют нержавеющую сталь 904L для изготовления корпусов и браслетов часов, так как этот материал не только эстетически привлекателен, но и может сохранять свой блеск в течение длительного времени.
Ювелирные изделия: 904L обладает превосходными антиоксидантными свойствами и не подвержен обесцвечиванию, поэтому используется для изготовления высококачественных ювелирных изделий.
7. Пищевая промышленность
Пищевая промышленность предъявляет чрезвычайно высокие требования к гигиене и коррозионной стойкости материалов. Нержавеющая сталь 904L стала важным выбором для оборудования пищевой промышленности благодаря своим нетоксичным, безвредным и легко очищаемым свойствам. Например:
Оборудование для переработки молочных продуктов: такое как молочные резервуары, смесительные резервуары и т. д.
- Оборудование для пивоварения: такое как ферментационные резервуары и резервуары для хранения.
Трубопроводы для подачи пищевых продуктов: Обеспечивают безопасность и чистоту пищевых продуктов в процессе обработки.
Современное состояние рынка и тенденции развития
1. Ситуация с предложением и спросом
Со стороны предложения основными мировыми производителями являются ThyssenKrupp, ArcelorMittal, Baowu Special Steel и т. д. Отечественные предприятия, такие как Taiyuan Iron & Steel и Zhangpu, в последние годы постепенно увеличили свои производственные мощности.
Сторона спроса: Спрос на развивающихся рынках (например, химикаты в Юго-Восточной Азии и инфраструктура в Африке) значительно вырос, перемещая нержавеющую сталь 904L из категории «высококлассной ниши» в категорию «среднемасштабного применения».
2. Тенденция цен
Фактор затрат: Значительно зависит от колебаний цен на легирующие элементы, такие как никель и молибден, текущая внутренняя цена на пластины из нержавеющей стали 904L составляет примерно от 80 000 до 120 000 юаней за тонну (2025 год), а на рулонные пластины немного ниже (от 75 000 до 110 000 юаней за тонну).
Конкурентная среда: Импортные бренды (например, Outokumpu) относительно дороги, и тенденция к отечественному замещению очевидна, с явным преимуществом с точки зрения соотношения цены и качества.
3. Направление технологического развития
Снижение выбросов углерода: Дальнейшее снижение содержания углерода (например, ≤0,015%) для повышения характеристик сварки и коррозионной стойкости.
Композитное производство: Биметаллические пластины производятся путем компаундирования с углеродистой сталью, снижая затраты при сохранении коррозионной стойкости, и подходят для некритических коррозионных поверхностей.
Меры предосторожности при покупке и использовании
Идентификация подлинности
Содержание Ni, Mo и Cu определяется с помощью спектрального анализа, чтобы избежать подделок низкого качества (например, выдаваемых за низконикелевые сплавы).
Потребуйте от поставщика предоставления отчета о материале (например, сертификат EN 10204 3.1).
Рекомендации по обработке
При выполнении операций резки используются смазочные материалы, содержащие серу или хлор, а режущие инструменты должны быть износостойкими (например, твердый сплав).
Для сварки рекомендуется использовать сварочную проволоку ER385 (специально для 904L). Термическая обработка после сварки не требуется, но следует избегать температуры сенсибилизации (427-816℃).
Техническое обслуживание и уход
Избегайте длительного удержания ионов хлорида (например, морской воды и соляного тумана) и регулярно промывайте поверхность чистой водой.
При возникновении локальной коррозии ее можно устранить с помощью пасты для травления и пассивации нержавеющей стали.
