Детали трубопроводов из стали AISI 904L

Предназначены детали трубопроводов из стали 904L для эксплуатации в агрессивных рабочих средах. Супераустенитная высоколегированная коррозионостойкая теплостойкая хромоникелевая сталь AISI 90L имеет обозначение 06ХН28МДТ по отечественному стандарту ГОСТ.

Характеристики материала

Марка стали 904L относится к 900 серии, изобретенной в 30-х годах прошлого века. До этого времени использовались нержавеющие стали двух серий:

• 300 – аустенитные, ближайшими аналогами которых были 08Х18Н10 и DIN4301;
• 400 – ферритные, схожие по свойствам с 12Х17 и DIN4016.

Они обладали высокой обрабатываемостью и низкой себестоимостью изготовления, но имели серьезные недостатки. Обе серии имели низкую прочность. В добавок ферритные сплавы хрупкие при низких температурах, плохо свариваются при большой толщине заготовок, а аустенитные подвержены коррозионному растрескиванию, и дороже в производстве из-за высокой стоимости никеля.

Дуплексный метод позволяет сочетать в стали, как аустенитную, так и ферритную составляющую в, примерно, равных долях 40/60%. Это позволило резко повысить прочность деталей и снизить их вес, материалоемкость производства, соответственно.

К аустенизирующим легирующим элементам традиционно относятся медь Cu, азот N, марганец Mn, никель Ni и углерод C. Ферритизирующими элементами стандартно являются ниобий Nb, титан Ti, вольфрам W, молибден Mo, кремний Si и хром Cr.

Для поддержания примерно равных пропорций дуплексные стали содержат меньше никеля, чем аустенитные аналоги нержавейки. Одновременно технология позволяет регулировать содержание в сплаве вредного азота.

Таким образом, сталь 904L относится к нержавеющим коррозионностойким, жаропрочным жаростойким криогенным хромоникелевым сталям со следующими характеристиками:

• устойчивость к особо агрессивным средам – соляная, серная, фосфорная кислота и морская вода, хлорсодержащие реагенты;
• отсутствие межкристаллитной, точечной, оспенной и щелевой коррозии;
• высокая обрабатываемость термическими и механическими способами – вытяжка, резание, изгиб, растяжение, ковка, формовка;
• механические свойства 35% относительное удлинение, 490 МПа предел прочности, отсутствие магнитных свойств, 95 НВ твердость, 220 МПа предел текучести;
• приварка всеми существующими методами без последующей термической обработки;
• физические свойства 13 W/mK теплопроводность, 850 единиц удельное электросопротивление, 500 единиц теплоемкость, 8 г/см³ плотность;
• химический состав менее 0,02% углерода, 25% никеля, 0,15% азота, 0,03% фосфора, 0,7% кремния, 0,01% серы, 2% марганца, 5% молибдена, 1,5% меди, 20% хрома.

Используются детали трубопроводов из стали 904L в линейных, межцеховых, магистральных, внутрицеховых, технологических путепроводах при наличии в них агрессивных сред. Ближайшими по свойствам и составу аналогами являются 06ХН28МДТ (ГОСТ, Россия), SCS23 (JIS, Япония), 1.4563 (EN, Европа), Х1NiCrMoCuN25-20-6 (DIN, Германия).

Легирующие элементы оказывают следующее влияние на получившийся железоуглеродистый стальной сплав:

• хром – прочность и твердость;
• вольфрам – красностойкость, твердость, снижение отпускной хрупкости;
• никель – снижение коэффициента теплового расширения, увеличение прокаливаемости, пластичности, прочности, коррозионной стойкости;
• фосфор – улучшение обрабатываемости;
• медь – повышение антикоррозионных способностей;
• молибден – температуростойкость, антикоррозионные свойства, красностойкость
• марганец – способствует раскислению;
• углерод – обеспечивает упругость, прочность, твердость.

Область применения

Используются детали трубопроводов из стали 904L практически во всех отраслях народного хозяйства:

• фармацевтика и медицина;
• морское и континентальное бурение;
• добыча и переработка нефти, прочих полезных ископаемых;
• сельское хозяйство и производство удобрений;
• химическая, нефтехимическая промышленность;
• целлюлозное производство;
• машино-, самолето-, автомобилестроение;
• строительство;
• энергетическая промышленность.

Фитинги из стали 904L применяются для обвязки технологических линий, резервуаров, емкостей, сосудов под давлением, в линейных, внутрицеховых, магистральных, межцеховых трубопроводах. Детали трубопроводов выдерживают тепловые, вибрационные, механические, импульсные, гидравлические нагрузки. Допускается работа в агрессивных, взрывоопасных средах с высоким содержанием абразива, химических соединений.

Изготавливаются детали трубопроводов из стали 904L по различным отечественным стандартам ГОСТ, ТУ, ОСТ и СТП, зарубежным нормативным документам.