317L vs 904L: Obsah molybdenu a odolnost proti kyselinám pro těžké chemické provozy

Co jsou 317L a 904L a jak souvisejí s 316L?

317L (UNS S31703)je 316L s obsahem molybdenu zvýšeným ze zhruba 2,5 % na zhruba 3,5 %, zatímco 904L (UNS N08904) je zásadně odlišná, vysoce -slitinová „super austenitická“ třída, která přidává nejen více molybdenu, ale také mnohem více niklu a záměrně dva přídavky mědi, tyto dvě cesty nejsou {6}316} body na stejné stupnici.

317L je součástí standardní austenitické rodiny 300-: stejná základní chemie chrom{3}}nikl{10}}molybdenu jako 316L, jen s mírným zvýšením molybdenu pro zvýšení odolnosti proti důlkové korozi. 904L je postavena na zcela odlišné filozofii designu. Jeho obsah niklu (23-28 %) je více než dvojnásobek obsahu 317L a jeho přídavek 1,00–2,00 % mědi se zaměřuje na korozní mechanismus – snížení napadení kyselinou – který samotný molybden neřeší. Záměna těchto dvou jako „317L, ale více“ je nejčastější chybou při výběru mezi nimi.

Zdroje: ASTM A240/A240M, ASTM A312/A312M, standardní specifikace ASTM A403/A403M.

Jak se 317L a 904L porovnávají v chemickém složení?

904L se od 317L liší v každém hlavním legujícím prvku o - více chrómu, zhruba dvojnásobek niklu, více molybdenu a přídavek mědi, který 317L prostě nemá -, a proto je 904L cenově a klasifikován blíže ke speciální slitině než standardní nerezový upgrade.

Zdroj: ASTM A240/A240M požadavky na složení pro UNS S31703 a UNS N08904.

Obsah niklu 904L je dostatečně vysoký na to, aby se nacházel poblíž hranice mezi nerezovou ocelí a niklem-železem-klasifikací slitiny chromu -, což je užitečný signál o tom, jak daleko se posunul od základní linie 316L než 317L.

Proč je měď v 904L důležitější než molybden pro odolnost vůči kyselinám?

Molybden a měď chrání proti dvěma různým korozním mechanismům a redukující kyseliny, jako je kyselina sírová a fosforečná, reagují hlavně na měď, nikoli na molybden -, a proto je u 904L skutečným důvodem, proč je přídavek mědi, nikoli molybdenový okraj oproti 317L, tím pravým důvodem, proč zvládá kyselé služby, které 317L nedokáže.

Molybden funguje především tak, že stabilizuje pasivní chrom-oxidový film proti chloridovým iontům v oxidačních nebo neutrálních chloridových prostředích - mechanismu, který stojí za PREN a za každým srovnáním chloridových-důlků v této sérii. Redukční kyseliny, jako je zředěná kyselina sírová, napadají nerezovou ocel odlišně: mohou lokálně destabilizovat pasivní film prostřednictvím aktivní koroze spíše než důlkové koroze a specifickou výhodou mědi je zlepšení odolnosti slitiny vůči této aktivní korozi v redukčních podmínkách.

Jedná se o dobře{0}}zavedený, desítky let{1}}starý metalurgický princip, a proto 904L (a další měděné-třídy, jako je Alloy 20) byly speciálně vyvinuty pro použití kyseliny sírové a fosforečné, zatímco 317L - navzdory vyššímu molybdenu než 316L - nebylo.

Extra molybden 317L (oproti 316L) postupně zlepšuje odolnost proti důlkové korozi chloridů, ale nedělá nic strukturně odlišného pro snížení odolnosti vůči kyselinám.

Přídavek mědi 904L se specificky zaměřuje na kyselinu sírovou, kyselinu fosforečnou a další redukční nebo smíšená -kyselá prostředí, kde aktivně korodují pouze slitiny molybdenu-, nikoli důlky.

To znamená, že PREN, který zcela vylučuje měď, systematicky podceňuje skutečnou -světovou výhodu 904L oproti 317L ve službách zpracování kyselin - PREN je chloridový-index pitting, nikoli obecný index odolnosti vůči kyselinám{5}}.

Jak se porovnávají 317L a 904L v odolnosti proti důlkové korozi (PREN)?

904L má podstatně vyšší PREN než 317L - zhruba 34-36 oproti zhruba 29-31 -, takže i když pomineme odolnost vůči kyselinám, je 904L také silnější volbou pro přímou chloridovou důlkovou a štěrbinovou korozi, i když je zde mezera menší než mezera ve výkonu při snižování kyselin.

PREN=%Cr + (3,3 x %Mo) + (16 x %N); tento vzorec nezahrnuje měď, a proto nezachycuje výhodu 904L na snížení-kyselosti.*Dusík není specifikovaným minimem podle ASTM A240 pro žádnou jakost; 0,05 % je reprezentativní hodnota mlýnu použitá pro ilustrativní srovnání.

Pokud je jediným problémem prohlubování chloridů - žádná smysluplná expozice kyselinám sírovým, fosforečným nebo organickým - 317výhoda PREN společnosti L oproti 316L již může být dostatečná a skok přímo na 904L může být více slitiny, než aplikace vyžaduje. Podívejte se na srovnání 254SMO společnosti EETA pro chloridovou -cestu upgradu z 316L, která nezahrnuje prémiovou službu 904L-.

Jak si 317L a 904L vedou v provozu kyseliny sírové a fosforečné?

904L je jasnou volbou pro zařízení na zpracování kyseliny sírové a fosforečné a nabízí odolnost, které se standardní molybdenová-třída jako 317L nemůže rovnat, protože přínos mědi v těchto prostředích nemá v chemii 317L obdoby.

Charakterizace odolnosti vůči kyselinám-vyjadřují údaje publikované výrobcem slitin-a průmyslem; skutečný výkon závisí na koncentraci, teplotě, provzdušňování a úrovních nečistot a měl by být potvrzen na základě údajů o rychlosti koroze-nebo kupónových testů pro konkrétní procesní tok.

Ani jedna třída by neměla být považována za vhodnou pro koncentrovanou, -vysokoteplotní kyselinu sírovou -, která obvykle vyžaduje slitiny s vyšším obsahem niklu, jako je Alloy 20 nebo Alloy 926, nebo plná slitina na bázi niklu-. 904Výhoda L oproti 317L je skutečná, ale funguje v rámci definované koncentrace a teploty podle specifických údajů o kyselině a teplotě.

Je kterýkoli stupeň dobrou volbou pro servis s kyselinou dusičnou?

Kyselina dusičná - není nutně oxidační kyselina, která se řídí jinou logikou výběru než chloridy nebo redukční kyseliny, a molybden může být v silné, horké kyselině dusičné spíše mírně škodlivý než užitečný, což znamená, že obsah molybdenu 317L ani 904L by neměl být považován za pomoc v této specifické službě.

U kyseliny dusičné jsou často tradiční a kódem -označované druhy vysoce čisté, nízko{1}}uhlíkové a molybdenové-třídy, jako je 304L, protože odolnost vůči oxidující kyselině dusičné se řídí především obsahem chromu a metalurgickou čistotou spíše než molybdenem nebo mědí. Toto je užitečné upozornění: vyšší-třída slitiny není automaticky bezpečnější volbou pro každou kyselinu a použití kyseliny dusičné by mělo být hodnoceno podle vlastních podmínek, spíše než se předpokládat, že upřednostňuje ten, který stupeň vyhraje u PREN nebo odolnosti vůči kyselinám v jiných médiích.

Jak se porovnávají mechanické vlastnosti 317L a 904L?

904L má mírně vyšší minimální mez kluzu než 317L, zatímco 317L si zachovává poněkud vyšší minimální prodloužení -, oba jsou praktické, svařitelné austenitické třídy bez větších mechanických rozdílů-mezi nimi.

Zdroj: ASTM A240/A240M minimální požadavky na mechanické vlastnosti pro UNS S31703 a UNS N08904, pokojová teplota, žíhaný stav.

Mechanické vlastnosti nejsou rozhodujícím faktorem mezi těmito dvěma druhy téměř v žádném skutečném výběru - oba jsou pohodlně dostačující pro typická zařízení pro chemické procesy, takže výběr by měl být proveden na základě výše uvedeného korozního-mechanismu.

O kolik více stojí 904L než 317L?

904L obvykle stojí zhruba 2 až 3krát více než 317 l na jednotku hmotnosti, a to především díky mnohem vyššímu obsahu niklu - 904L obsahuje více než dvojnásobek niklu oproti 317L a nikl je jediným největším nákladovým faktorem ve vysoce-legované austenitické nerezové oceli.

Obsah niklu: 904L (23-28 %) oproti 317L (11–15 %) – více než dvojnásobek a nikl je v tomto srovnání obvykle nejdražším hlavním legujícím prvkem podle hmotnosti

Měď a další molybden zvyšují další náklady k prémii za nikl, i když nikl zůstává dominantním hnacím motorem

Dostupnost: 317L je šířeji skladován jako standardní upgrade řady 300-; 904L je specializovanější a často se vyrábí na zakázku pro větší projekty

Celkové náklady na vlastnictví: v případě skutečného servisu kyseliny sírové nebo fosforečné je nižší nákupní cena 317L do značné míry irelevantní, pokud selže předčasně - správné srovnání nákladů je 904 l oproti alternativě časté výměny, neplánované prostoje nebo upgradu-niklové slitiny, který stojí ještě více

Protože je rozdíl v nákladech tak velký, 904L by měl být vyhrazen pro služby, kde jsou skutečně vyžadovány jeho specifické výhody - snižující odolnost vůči kyselinám nebo PREN výrazně nad 317L -, spíše než specifikovaný jako -generální upgrade.

Která odvětví a aplikace používají jednotlivé stupně?

317L slouží jako mírné zvýšení oproti 316L pro chloridové-těžké, ale ne{3}}kyselé provozy, zatímco 904L je vyhrazeno pro prostředí s pravou kyselinou sírovou, kyselinou fosforečnou a silně smíšenou-kyselinou nebo chloridy, kde je známo, že 317L je nedostatečný.

Kdy byste si měli vybrat 317L místo 904L?

Zvolte 317L, když je služba poháněna chloridy, ale není skutečně kyselá, a rezervujte 904L pro potvrzenou expozici kyselině sírové, fosforečné nebo silné smíšené-kyselině, kde chemie 317L nemá konkrétní odpověď.

• Procesní proud obsahuje chlorid-, ale ne redukční kyselinu (kyselinu sírovou, fosforečnou nebo organickou) → 317L je obvykle dostačující a podstatně levnější.
• Potvrzený procesní proud kyseliny sírové, kyseliny fosforečné nebo směsné kyseliny/chloridu → 904L, protože přínos mědi nemá ekvivalent v 317L.
• Rozpočet je závazným omezením a rezerva pro korozi od 316L do 317L je dostatečná pro skutečný servis → 317L.
• Aplikace zahrnuje specificky kyselinu dusičnou → standardně žádný stupeň; vyhodnoťte bezmolybdenový-třídu, jako je 304L, nebo si prostudujte-specifická data o izokorozi.
• Nejste si jisti vystavením kyselinám a kontrola nebo výměna součásti je nákladná → přiklonte se k 904L nebo si vyžádejte údaje o korozní-rychlosti pro konkrétní procesní chemii, než se rozhodnete pro 317L.

Stejně jako u každého rozhodnutí o použití-kyselin by měla být skutečná koncentrace, teplota, provzdušňování a úrovně nečistot porovnány s grafy izokoroze nebo s údaji z kupónových testů, spíše než se spoléhat pouze na výběr jakosti.

Často kladené otázky

Otázka: Je 904L jen silnější verzí 317L?

Odpověď: Ne. 904L je zásadně odlišná slitina s mnohem větším množstvím niklu a přidaným obsahem mědi, kterou 317L nemá. Tyto dva druhy se zabývají různými mechanismy koroze - 317L se blíží mírnému upgradu z 316L, zatímco 904L je účelově -vyrobený kyselinovzdorný- stupeň.

Otázka: Znamená vyšší PREN lepší odolnost vůči kyselinám?

A: Ne nutně. PREN měří odolnost proti důlkové korozi na bázi chrómu, molybdenu a dusíku; nezahrnuje měď. 904Skutečná výhoda L v provozu na kyselinu sírovou a fosforečnou spočívá v přidání mědi, kterou PREN nezachycuje, takže PREN sám o sobě podceňuje praktickou mezeru mezi 317L a 904L v kyselém procesu.

Otázka: Může být 317L vůbec použit v provozu s kyselinou sírovou?

Odpověď: Pouze při zředěném, nízkém-teplotě nebo občasném vystavení, kde údaje o rychlosti koroze-potvrzují přijatelný výkon. Pro zařízení pro kontinuální zpracování kyseliny sírové se obecně nedoporučuje 317L a místo toho by se měla hodnotit 904L nebo vyšší slitina niklu.

Otázka: Je 904L považován za nerezovou ocel nebo slitinu niklu?

Odpověď: 904L je klasifikována jako nerezová ocel (UNS N08904, podle ASTM A240), ale její obsah niklu 23-28 % ji staví do blízkosti hranic se slitinami niklu-železa a chrómu. Tento vysoký obsah niklu je součástí toho, proč stojí podstatně více než standardní austenitické třídy jako 317L.

Otázka: Co mám použít, když 904L stále není dostatečně odolný vůči korozi-?

Odpověď: Pro koncentrovanou, -vysokoteplotní kyselinu sírovou nebo jiné extrémně náročné podmínky za hranicí obálky 904L jsou obvykle dalším krokem slitiny na bázi niklu,{2}}jako Alloy 20, Alloy 825 nebo Alloy C-276, které nabízejí odolnost, které se žádná nerezová ocel včetně 904L nevyrovná.