317L กับ 904L: ปริมาณโมลิบดีนัมและความต้านทานต่อกรดสำหรับการใช้สารเคมีที่รุนแรง

317L และ 904L คืออะไร และเกี่ยวข้องกับ 316L อย่างไร

317L (UNS S31703)คือ 316L โดยมีปริมาณโมลิบดีนัมเพิ่มขึ้นจากประมาณ 2.5% เป็นประมาณ 3.5% ในขณะที่ 904L (UNS N08904) เป็นเกรดโลหะผสม "ซูเปอร์ออสเทนนิติก" ที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน สูง- ที่ไม่เพียงเพิ่มโมลิบดีนัมมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังเพิ่มนิกเกิลมากขึ้นอีกมาก และการเติมทองแดงโดยเจตนา - สิ่งเหล่านี้เป็นสองเส้นทางการอัพเกรดที่แตกต่างกันจาก 316L ไม่ใช่สองจุดบนจุดเดียวกัน ขนาด

317L อยู่ในตระกูลออสเตนิติกซีรีส์ 300- มาตรฐาน: โครเมียม-นิกเกิล-เคมีโมลิบดีนัมพื้นฐานเหมือนกับ 316L เพียงเพิ่มโมลิบดีนัมเล็กน้อยเพื่อซื้อความต้านทานการเกิดรูพรุนเพิ่มขึ้น. 904L สร้างขึ้นจากปรัชญาการออกแบบที่แตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิง ปริมาณนิกเกิล (23-28%) มากกว่า 317L's ถึงสองเท่า และการเติมทองแดง 1.00-2.00% มุ่งเป้าไปที่กลไกการกัดกร่อน ซึ่งช่วยลดการโจมตีของกรด ซึ่งโมลิบดีนัมเพียงอย่างเดียวไม่สามารถจัดการได้ การทำให้ทั้งสองสับสนว่า "317L แต่มากกว่านั้น" เป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในการเลือกระหว่างพวกเขา

แหล่งที่มา: ข้อกำหนดมาตรฐาน ASTM A240/A240M, ASTM A312/A312M, ASTM A403/A403M

317L และ 904L เปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมีได้อย่างไร

904L แตกต่างจาก 317L ในองค์ประกอบการผสมหลักทุกรายการ มีโครเมียมเพิ่มขึ้น - นิกเกิลประมาณสองเท่า มีโมลิบดีนัมมากกว่า และการเติมทองแดงที่ 317L ไม่มี - ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม 904L จึงมีราคาและจัดประเภทให้ใกล้เคียงกับโลหะผสมชนิดพิเศษมากกว่าการอัพเกรดสเตนเลสมาตรฐาน

ที่มา: ข้อกำหนดด้านองค์ประกอบ ASTM A240/A240M สำหรับ UNS S31703 และ UNS N08904

ปริมาณนิกเกิลของ 904L สูงพอที่จะอยู่ใกล้ขอบเขตระหว่างเหล็กกล้าไร้สนิมกับนิกเกิล-การจำแนกประเภทโลหะผสมโครเมียม- เหล็ก - ซึ่งเป็นสัญญาณที่เป็นประโยชน์ว่าได้เคลื่อนตัวจากเส้นฐาน 316L มากกว่าที่ 317L มีมากเพียงใด

เหตุใดทองแดงใน 904L จึงมีความสำคัญมากกว่าโมลิบดีนัมในการต้านทานกรด

โมลิบดีนัมและทองแดงป้องกันกลไกการกัดกร่อนที่แตกต่างกันสองแบบ และการลดกรด เช่น กรดซัลฟูริกและกรดฟอสฟอริกตอบสนองต่อทองแดงเป็นหลัก ไม่ใช่โมลิบดีนัม - ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการเติมทองแดงของ 904L ไม่ใช่ขอบโมลิบดีนัมเหนือ 317L เป็นเหตุผลที่แท้จริงที่มันจัดการกับการบริการที่เป็นกรดที่ 317L ไม่สามารถทำได้

โมลิบดีนัมทำงานเป็นหลักโดยการทำให้ฟิล์มโครเมียมออกไซด์แบบพาสซีฟ-คงตัวต่อไอออนคลอไรด์ในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์หรือคลอไรด์ที่เป็นกลาง - ซึ่งเป็นกลไกเบื้องหลัง PREN และเบื้องหลังการเปรียบเทียบทุก ๆ บ่อของคลอไรด์-ในชุดนี้ การลดกรด เช่น กรดซัลฟิวริกเจือจางจะโจมตีเหล็กกล้าไร้สนิมด้วยวิธีที่แตกต่างกัน กล่าวคือ พวกมันสามารถทำให้ฟิล์มพาสซีฟไม่เสถียรเฉพาะที่ผ่านการกัดกร่อนแบบแอคทีฟ แทนที่จะเป็นแบบรูพรุน และประโยชน์เฉพาะของทองแดงคือการปรับปรุงความต้านทานของโลหะผสมต่อการกัดกร่อนแบบแอคทีฟนั้นในสภาวะรีดิวซ์

นี่เป็นหลักการทางโลหะวิทยาที่เก่าแก่-ที่ได้รับการยอมรับมาหลายทศวรรษ- ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม 904L (และเกรดแบริ่งทองแดงอื่นๆ- เช่น อัลลอย 20) จึงได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับการให้บริการกรดซัลฟิวริกและฟอสฟอริก ในขณะที่ 317L - แม้ว่าจะมีโมลิบดีนัมสูงกว่า 316L - ก็ตาม

โมลิบดีนัมพิเศษของ 317L (เทียบกับ 316L) ช่วยเพิ่มความต้านทานการเกิดรูพรุนของคลอไรด์แบบค่อยเป็นค่อยไป แต่ไม่ได้ลดความต้านทานต่อกรดในเชิงโครงสร้างแต่อย่างใด

การเติมทองแดงของ 904L มุ่งเป้าหมายไปที่กรดซัลฟิวริก กรดฟอสฟอริก และสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดรีดิวซ์หรือผสมอื่นๆ โดยที่โมลิบดีนัม-มีเพียงอัลลอยด์เท่านั้นที่กัดกร่อนแทนที่จะเป็นหลุม

ซึ่งหมายความว่า PREN ซึ่งไม่รวมทองแดงทั้งหมด ถือเป็นข้อได้เปรียบที่แท้จริงของโลก-ของ 904L เหนือ 317L ในการบริการกระบวนการกรด - ต่ำกว่าความเป็นจริงอย่างเป็นระบบ PREN เป็นดัชนีการบ่อของคลอไรด์- ไม่ใช่ดัชนีความต้านทานกรดทั่วไป-

317L และ 904L เปรียบเทียบความต้านทานแบบ Pitting ของคลอไรด์ (PREN) ได้อย่างไร

904L มี PREN สูงกว่า 317L - ประมาณ 34-36 เทียบกับประมาณ 29-31 - อย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นแม้จะแยกความต้านทานต่อกรดออกไปแล้ว 904L ยังเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับการกัดกร่อนแบบรูพรุนของคลอไรด์โดยตรงและการกัดกร่อนตามรอยแยก แม้ว่าช่องว่างตรงนี้จะเล็กกว่าช่องว่างในประสิทธิภาพของกรดรีดิวซ์ก็ตาม

เพรน=%Cr + (3.3 x %Mo) + (16 x %N); สูตรนี้ไม่รวมทองแดง ดังนั้นจึงไม่สามารถจับข้อดีของการลด-ความเป็นกรดของ 904L ได้*ไนโตรเจนไม่ใช่ค่าขั้นต่ำที่ระบุภายใต้ ASTM A240 สำหรับเกรดใดเกรดหนึ่ง 0.05% เป็นค่าโรงงานตัวแทนที่ใช้สำหรับการเปรียบเทียบเชิงอธิบาย

หากคลอไรด์เป็นรูเป็นข้อกังวลเพียงอย่างเดียว - การไม่มีการสัมผัสซัลฟิวริก ฟอสฟอริก หรือกรดอินทรีย์ที่มีความหมาย - 317ข้อได้เปรียบของ PREN เหนือ 316L อาจเพียงพอแล้ว และการกระโดดตรงไปที่ 904L อาจมีโลหะผสมมากกว่าที่การใช้งานต้องการ ดูการเปรียบเทียบ 254SMO ของ EETA สำหรับเส้นทางการอัปเกรดที่เน้นคลอไรด์-จาก 316L ที่ไม่มีบริการระดับพรีเมียมของกรด 904L-

317L และ 904L มีประสิทธิภาพอย่างไรในการให้บริการกรดซัลฟิวริกและฟอสฟอริก

904L เป็นตัวเลือกที่ชัดเจนสำหรับอุปกรณ์ในกระบวนการผลิตกรดซัลฟิวริกและกรดฟอสฟอริก ซึ่งมีความต้านทานที่เกรดแบริ่งโมลิบดีนัมมาตรฐาน-เช่น 317L ไม่สามารถเทียบได้ เนื่องจากประโยชน์ของทองแดงในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ไม่มีความเท่าเทียมกันในทางเคมีของ 317L

การแสดงคุณลักษณะความต้านทานต่อกรด-เป็นตัวแทนของข้อมูลผู้ผลิตและอุตสาหกรรมโลหะผสม-ที่เผยแพร่ ประสิทธิภาพที่แท้จริงขึ้นอยู่กับความเข้มข้น อุณหภูมิ การเติมอากาศ และระดับสิ่งเจือปน และควรได้รับการยืนยันจากข้อมูลอัตราการกัดกร่อน-หรือการทดสอบคูปองสำหรับกระแสกระบวนการเฉพาะ

เกรดทั้งสองไม่ควรถือว่าเหมาะสมกับ-กรดซัลฟิวริกอุณหภูมิสูง - ที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วการบริการต้องใช้โลหะผสมนิกเกิลที่สูงกว่า เช่น โลหะผสมนิกเกิล 20 หรือโลหะผสม 926 หรือโลหะผสมที่มีนิกเกิลเต็ม-ข้อได้เปรียบของ L เหนือ 317L นั้นมีอยู่จริง แต่จะทำงานภายในขอบเขตความเข้มข้นและอุณหภูมิที่กำหนด ซึ่งควรตรวจสอบกับข้อมูลไอโซกัดกร่อนสำหรับกรด ความเข้มข้น และอุณหภูมิเฉพาะที่เกี่ยวข้อง

เกรดใดตัวเลือกที่ดีสำหรับบริการกรดไนตริกหรือไม่

ไม่จำเป็นว่า - กรดไนตริกจะเป็นกรดออกซิไดซ์ที่ถูกควบคุมโดยตรรกะการคัดเลือกที่แตกต่างจากคลอไรด์หรือกรดรีดิวซ์ และโมลิบดีนัมอาจมีอันตรายเล็กน้อย แทนที่จะมีประโยชน์ในกรดไนตริกที่เข้มข้นและร้อน ซึ่งหมายความว่าทั้งปริมาณโมลิบดีนัมของ 317L และ 904L ไม่ควรถือว่าจะช่วยในบริการเฉพาะนี้

สำหรับกรดไนตริก เกรดปลอด-ความบริสุทธิ์สูง คาร์บอนต่ำ-คาร์บอน โมลิบดีนัม- เช่น 304L มักจะเป็นเกรดดั้งเดิมและรหัสอ้างอิง- เนื่องจากความต้านทานในกรดไนตริกออกซิไดซ์นั้นควบคุมโดยปริมาณโครเมียมและความสะอาดของโลหะวิทยาเป็นหลัก แทนที่จะเป็นโมลิบดีนัมหรือทองแดง นี่เป็นคำเตือนที่เป็นประโยชน์: เกรดโลหะผสมที่สูงกว่า-ไม่ได้เป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกว่าสำหรับกรดทุกชนิดโดยอัตโนมัติ และการบริการของกรดไนตริกควรได้รับการประเมินตามเงื่อนไขของตัวเอง แทนที่จะสันนิษฐานว่าเกรดใดก็ตามที่ชนะ PREN หรือการต้านทานกรดในสื่ออื่นๆ

คุณสมบัติทางกลของ 317L และ 904L เปรียบเทียบกันอย่างไร

904L มีความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำสูงกว่า 317L เล็กน้อย ในขณะที่ 317L ยังคงการยืดตัวขั้นต่ำค่อนข้างสูงกว่า - ทั้งสองเกรดเป็นเกรดออสเทนนิติกที่ใช้งานได้จริงและเชื่อมได้โดยไม่มีการแลกเปลี่ยนทางกลที่สำคัญ-ระหว่างกัน

แหล่งที่มา: ข้อกำหนดคุณสมบัติเชิงกลขั้นต่ำ ASTM A240/A240M สำหรับ UNS S31703 และ UNS N08904 อุณหภูมิห้อง สภาพอบอ่อน

คุณสมบัติทางกลไม่ใช่ปัจจัยในการตัดสินใจระหว่างเกรดทั้งสองนี้ในการเลือกจริงเกือบทุกประเภท - ทั้งสองเกรดนั้นเพียงพออย่างสะดวกสบายสำหรับอุปกรณ์ในกระบวนการผลิตทางเคมีทั่วไป ดังนั้นควรเลือกโดยพิจารณาจากสาเหตุกลไกการกัดกร่อน-ที่กล่าวถึงข้างต้น

904L มีราคาสูงกว่า 317L เท่าไหร่?

โดยทั่วไปแล้ว 904L จะมีราคาสูงกว่า 317L ประมาณ 2 ถึง 3 เท่าต่อน้ำหนักต่อหน่วย โดยได้รับแรงผลักดันอย่างล้นหลามจากปริมาณนิกเกิลที่สูงกว่ามาก - 904L มีนิกเกิลมากกว่า 2 เท่าของ 317L และนิกเกิลเป็นตัวขับเคลื่อนต้นทุนที่ใหญ่ที่สุดเพียงตัวเดียวในเหล็กกล้าไร้สนิมออสเตนิติกอัลลอยด์-สูง

ปริมาณนิกเกิล: 904 ลิตร (23-28%) เทียบกับ 317 ลิตร (11-15%) - มากกว่าสองเท่า และโดยทั่วไปแล้วนิกเกิลจะเป็นธาตุโลหะผสมหลักที่มีราคาแพงที่สุดตามน้ำหนักในการเปรียบเทียบนี้

ทองแดงและโมลิบดีนัมเพิ่มเติมจะเพิ่มต้นทุนเพิ่มเติมจากนิกเกิลพรีเมี่ยม แม้ว่านิกเกิลจะยังคงเป็นตัวขับเคลื่อนหลักก็ตาม

ความพร้อมจำหน่าย: 317L มีวางจำหน่ายอย่างกว้างขวางมากขึ้นในฐานะเกรดอัปเกรดซีรีส์ 300- มาตรฐาน 904L มีความเชี่ยวชาญมากกว่าและมักจะสั่งงานจากโรงงานสำหรับโครงการขนาดใหญ่

ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ: ในบริการกรดซัลฟิวริกหรือฟอสฟอริกของแท้ ราคาซื้อที่ต่ำกว่าของ 317L ไม่มีความเกี่ยวข้องมากนัก หากเกิดความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร - การเปรียบเทียบต้นทุนที่ถูกต้องคือ 904L เทียบกับทางเลือกในการเปลี่ยนบ่อยๆ เวลาหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผน หรือการอัพเกรดโลหะผสมนิกเกิล-ที่มีราคาสูงกว่า

เนื่องจากช่องว่างด้านต้นทุนมีมากขนาดนี้ 904L จึงควรสงวนไว้สำหรับการบริการโดยที่ข้อดีเฉพาะของมัน - ช่วยลดความต้านทานต่อกรด หรือค่า PREN ที่สูงกว่า 317L's - เป็นสิ่งที่จำเป็นจริงๆ แทนที่จะระบุว่าเป็นการอัปเกรดตามวัตถุประสงค์ทั่วไป-

อุตสาหกรรมและการใช้งานใดที่ใช้แต่ละเกรด?

317L ทำหน้าที่เป็นขั้นตอนปานกลางจาก 316L สำหรับคลอไรด์-ที่มีฤทธิ์หนักแต่ไม่มี-ความเป็นกรด ในขณะที่ 904L สงวนไว้สำหรับกรดซัลฟิวริกแท้ กรดฟอสฟอริก และสภาพแวดล้อมของกระบวนการกรดหรือคลอไรด์ผสมอย่างรุนแรง- โดยที่ทราบว่า 317L ไม่เพียงพอ

เมื่อใดที่คุณควรเลือก 317L แทนที่จะเป็น 904L

เลือก 317L เมื่อบริการถูกขับเคลื่อนด้วยคลอไรด์-แต่ไม่เป็นกรดอย่างแท้จริง และสำรอง 904L สำหรับกรดซัลฟิวริก กรดฟอสฟอริกที่ได้รับการยืนยัน หรือการสัมผัสกรดผสมรุนแรง- โดยที่เคมีของ 317L ไม่มีคำตอบเฉพาะเจาะจง

• กระแสกระบวนการมีคลอไรด์-แต่ไม่มีกรดรีดิวซ์ (ซัลฟิวริก ฟอสฟอริก หรือกรดอินทรีย์) → 317L มักจะเพียงพอและมีราคาถูกกว่ามาก
• กรดซัลฟิวริก กรดฟอสฟอริก หรือกรดผสม/คลอไรด์ที่ยืนยันแล้ว → 904 ลิตร เนื่องจากประโยชน์ของทองแดงไม่มีค่าเท่ากันใน 317 ลิตร
• งบประมาณเป็นข้อจำกัดที่มีผลผูกพัน และค่าการกัดกร่อนจาก 316L ถึง 317L ก็เพียงพอสำหรับการบริการจริง → 317L
• การใช้งานเกี่ยวข้องกับกรดไนตริกโดยเฉพาะ → ไม่มีเกรดตามค่าเริ่มต้น ประเมินโมลิบดีนัม{0}}เกรดอิสระ เช่น 304L หรือปรึกษากระบวนการ-ข้อมูลไอโซการกัดกร่อนเฉพาะ
• ความไม่แน่นอนเกี่ยวกับการสัมผัสกับกรดและส่วนประกอบมีค่าใช้จ่ายสูงในการตรวจสอบหรือเปลี่ยน → โน้มตัวไปทาง 904L หรือขอข้อมูลอัตราการกัดกร่อน-สำหรับเคมีของกระบวนการเฉพาะก่อนตัดสินใจใช้ 317L

เช่นเดียวกับการตัดสินใจให้บริการกรด-ใดๆ ความเข้มข้นที่แท้จริง อุณหภูมิ การเติมอากาศ และระดับสิ่งเจือปนควรได้รับการตรวจสอบโดยเทียบกับแผนภูมิไอโซคอร์โรสชันหรือข้อมูลการทดสอบคูปอง แทนที่จะอาศัยการเลือกเกรดเพียงอย่างเดียว

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: 904L เป็นเพียงเวอร์ชันที่แข็งแกร่งกว่าของ 317L หรือไม่

ตอบ: ไม่. 904L เป็นโลหะผสมที่แตกต่างโดยพื้นฐานซึ่งมีนิกเกิลมากกว่ามากและมีทองแดงเพิ่มเติมซึ่ง 317L ไม่มี เกรดทั้งสองกล่าวถึงกลไกการกัดกร่อนที่แตกต่างกัน - 317L นั้นใกล้เคียงกับการอัพเกรดระดับปานกลางจาก 316L ในขณะที่ 904L เป็นเกรดที่-สร้างขึ้นมาเพื่อต้านทานกรด-

ถาม: ค่า PREN ที่สูงขึ้นหมายถึงความต้านทานต่อกรดที่ดีขึ้นหรือไม่

ตอบ: ไม่จำเป็น PREN วัดความต้านทานการเกิดรูพรุนของคลอไรด์โดยใช้โครเมียม โมลิบดีนัม และไนโตรเจน ไม่รวมข้อได้เปรียบที่แท้จริงของทองแดง. 904 L ในการให้บริการกรดซัลฟูริกและกรดฟอสฟอริกนั้นมาจากการเติมทองแดง ซึ่ง PREN ไม่ได้จับ ดังนั้น PREN เพียงอย่างเดียวจึงมองข้ามช่องว่างในทางปฏิบัติระหว่าง 317L และ 904L ในการให้บริการกระบวนการกรด

ถาม: 317L สามารถใช้กับกรดซัลฟิวริกได้หรือไม่

ตอบ: เฉพาะในอุณหภูมิที่เจือจาง -ต่ำ หรือการสัมผัสเป็นระยะๆ เท่านั้น ซึ่งข้อมูลอัตราการกัดกร่อน-ยืนยันถึงประสิทธิภาพที่ยอมรับได้ สำหรับอุปกรณ์ในกระบวนการผลิตกรดซัลฟิวริกแบบต่อเนื่อง โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้ 317L และควรประเมิน 904L หรือโลหะผสมนิกเกิลที่สูงกว่าแทน

ถาม: 904L ถือเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมหรือโลหะผสมนิกเกิลหรือไม่

ตอบ: 904L จัดอยู่ในประเภทเหล็กกล้าไร้สนิม (UNS N08904 ภายใต้ ASTM A240) แต่มีปริมาณนิกเกิล 23-28% ทำให้มันอยู่ใกล้ขอบเขตด้วยโลหะผสมนิกเกิล-เหล็ก-โครเมียม ปริมาณนิกเกิลที่สูงนี้เป็นส่วนหนึ่งของสาเหตุที่ทำให้มีราคาสูงกว่าเกรดออสเทนนิติกมาตรฐาน เช่น 317L อย่างมาก

ถาม: ฉันควรใช้อะไรหาก 904L ยังไม่ทนทานต่อการกัดกร่อน-เพียงพอ

ตอบ: สำหรับกรดซัลฟิวริกที่อุณหภูมิสูง-เข้มข้นหรือสภาวะที่รุนแรงอื่นๆ นอกเหนือจากเปลือกของ 904L โลหะผสมที่มีนิกเกิล- เช่น อัลลอย 20 อัลลอย 825 หรืออัลลอย C-276 โดยทั่วไปจะเป็นขั้นถัดไปที่ให้ความต้านทานที่ไม่มีเกรดสแตนเลส รวมถึง 904L ที่จะเทียบได้