904L(1.4539 / UNS N08904 / X1NiCrMoCuN 25-20-5)
一、诞生背景
20 世纪 70 年代,传统 316L 在>50 %硫酸、含氯漂白液、热磷酸中逐渐失效。德国 URANUS® B6(904L)以 25 %Ni-20 %Cr-5 %Mo-1 %Cu-超低 C 为核心,专为“强氧化+高氯+高温”三重腐蚀而生,被誉为“化工万能防腐罐”。
二、化学基因(wt %)
元素 | Ni | Cr | Mo | Cu | N | C | Mn | Si | Fe |
-- | ----- | ----- | --- | --- | --------- | ----- | ---- | ---- | -- |
范围 | 23-28 | 19-23 | 4-5 | 1-2 | 0.04-0.15 | ≤0.02 | ≤2.0 | ≤1.0 | 余量 |
解读:
• 25 %Ni:氯离子 SCC 免疫
• 20 %Cr+5 %Mo:氧化-还原酸双屏障
• 1 %Cu:专属抗硫酸、磷酸护盾
• 超低 C+氮:焊接免敏化,晶间腐蚀零风险
三、性能全景
- 机械性能(固溶退火)
- | 温度 | Rm MPa | Rp0.2 MPa | A % | 对比 316L |
- |---|---|---|---|---|
- | 20 ℃ | ≥490 | ≥215 | ≥35 | 强度≈1.3 倍 |
- | 100 ℃ | 460 | 200 | 38 | 长期服役 |
- | 400 ℃ | 380 | 160 | 40 | 氧化皮完整 |
- 耐蚀战绩
- • 98 % H₂SO₄ 沸腾 24 h:腐蚀率 <0.10 mm/a(316L 1.5 mm/a)
- • 50 % H₃PO₄ + 2 % HF 80 ℃:腐蚀率 <0.05 mm/a
- • 海水+Cl⁻ 50 g/L:点蚀电位 >600 mV vs SCE
- • 次氯酸钠 200 g/L 60 ℃:无点蚀、无 SCC
- • 抗缝隙腐蚀:CCT ≥45 ℃(优于 317L)
- 温度疆域
- • 连续服役:-196 ℃ → 550 ℃
- • 压力容器:ASME VIII Div.1 认证至 427 ℃
- • 低温韧性:-196 ℃ KV ≥120 J(LNG 泵壳可用)
四、显微组织
• 单一奥氏体 + 氮固溶强化
• 无 σ/χ 相脆化窗口,焊后韧性优异
• 铜原子富集层 + 钼富集层:氧化-还原酸双屏障
五、工业战场
- 硫酸:烷基化反应器、98 % H₂SO₄ 储罐、酸冷却器
- 磷酸:湿法磷酸蒸发器、肥料厂酸管线
- 含氯:次氯酸钠发生器、纸浆漂白塔
- 海水:海水淡化高压泵壳、压载水处理系统
- 石化:加氢反应器人孔螺栓、深海井口连接器
六、加工与焊接
• 热加工:1150-900 ℃,空冷或水冷
• 冷加工:硬化指数 n≈0.45,中间退火 1100 ℃
• 焊接:ER904L 或 ERNiCrMo-3,TIG/MIG,无需预热,焊后无需热处理
• 机加:硬质合金刀具、低速大进给、乳化液冷却,Ra≤0.4 μm