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.