Acero inoxidable 317L frente a 904L: aleaciones resistentes a la corrosión de alto-rendimiento

Descripción general: dos grados austeníticos de alto-rendimiento

Cuando 316L no puede garantizar un servicio confiable en medios agresivos, los ingenieros generalmente aumentan a 317L (UNS S31703, EN 1.4438, X2CrNiMo18-15-4) o 904L (UNS N08904, EN 1.4539, X1NiCrMoCu25-20-5). Ambos siguen siendo completamente austeníticos, pero logran su mayor resistencia a la corrosión de diferentes maneras y a diferentes niveles de costo.. 317L eleva el molibdeno a 3,0-4,0 por ciento, mientras que 904L combina 4,0-5,0 por ciento de molibdeno con 23,0-28,0 por ciento de níquel y 1,0-2,0 por ciento de cobre. El níquel y el cobre adicionales le dan al 904L una ventaja decisiva en ácido sulfúrico y otros medios reductores, además de una resistencia a las picaduras notablemente mejor. Por lo tanto, la cuestión de selección es la resistencia a la corrosión, la temperatura, el nivel de cloruro y el costo del ciclo de vida, no simplemente qué grado es más fuerte.

Composición química

Composición limitante según ASTM A240/A240M para UNS S31703 y UNS N08904.

Elemento (%)	317L (S31703)	904L (N08904)
C	Menor o igual a 0,030	Menor o igual a 0,020
Minnesota	Menor o igual a 2,00	Menor o igual a 2,00
P	Menor o igual a 0,045	Menor o igual a 0,045
S	Menor o igual a 0,030	Menor o igual a 0,035
Si	Menor o igual a 0,75	Menor o igual a 1,00
cr	18.0-20.0	19.0-23.0
Ni	11.0-15.0	23.0-28.0
Mes	3.0-4.0	4.0-5.0
Cu	-	1.0-2.0
N	Menor o igual a 0,10	Menor o igual a 0,10

Propiedades mecánicas

Valores mínimos de temperatura ambiente-de placa recocida según ASTM A240/A240M.

Propiedad	317L	904L
Resistencia a la tracción	Mayor o igual a 515 MPa	Mayor o igual a 490 MPa
Límite elástico (0,2%)	Mayor o igual a 205 MPa	Mayor o igual a 220 MPa
Alargamiento	Mayor o igual al 40%	Mayor o igual al 36%
Dureza	Menor o igual a 217 HBW	Menor o igual a 220 HBW

Resistencia a la corrosión y PREN

Usando la fórmula común PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N, 317L se calcula en aproximadamente 29-31, cómodamente por encima de los aproximadamente 24-25 de 316L. 904L se calcula en aproximadamente 34-37, y la adición de cobre contribuye aún más a la resistencia al ácido sulfúrico: en concentraciones y temperaturas moderadas, 904L maneja el ácido sulfúrico mucho mejor que cualquier convencional. acero inoxidable de molibdeno y también resiste los ácidos fosfórico, acético y fórmico, el agua de mar y el agua de refrigeración rica en cloruros. La brecha práctica es real pero estrecha: el 904L resiste la corrosión por picaduras y grietas en entornos donde el 317L todavía presenta picaduras, especialmente a temperaturas elevadas y en altos niveles de cloruro superiores a 1000 ppm. Para tareas límite, la prueba de cupones en el medio de proceso real es la base recomendada para la selección final.

Guía de selección y costo

El 317L se entiende mejor como una mejora-rentable del 316L: cuesta sólo moderadamente más, se suelda con procedimientos familiares y es la respuesta correcta cuando el 316L falla marginalmente en servicios de cloruro, plantas de blanqueo de pulpa y papel, depuradores de desulfuración de gases de combustión y reactores farmacéuticos o de-química fina. 904L se especifica donde el medio es más agresivo - ácido sulfúrico caliente, cloruros concentrados con grietas, intercambiadores de calor de agua de mar y equipos que deben durar más que ciclos repetidos de limpieza con detergentes ácidos. Debido a que el 904L contiene aproximadamente el doble de níquel más cobre, el costo de la materia prima es significativamente mayor. Cuando el ahorro de peso es importante y se puede controlar la soldadura, se pueden evaluar grados dúplex como UNS S32205 o UNS S32750 como alternativas, pero no siempre son adecuados para medios ácidos altamente reductores o para equipos de pared delgada- muy soldados.

Aplicaciones típicas

El 317L se utiliza en tuberías y almacenamiento de productos químicos, equipos de blanqueo de pulpa, plantas de tintes y pigmentos, producción de tall-aceites y ácidos grasos-y procesamiento de alimentos con lavado con alto contenido de cloruro.. 904El L se utiliza en la producción y almacenamiento de ácido sulfúrico, evaporadores de ácido fosfórico, sistemas de enfriamiento de agua de mar y de extinción de incendios, servicios públicos de plataformas marinas, buques farmacéuticos, líneas de blanqueo de textiles y depuradores de control de-contaminación.

Preguntas frecuentes

P1. ¿Qué calidad es más fuerte, 317L o 904L?
Sus resistencias garantizadas son comparables. - 317L tiene una tracción mínima de 515 MPa y 904L de 490 MPa, con límites elásticos de 205 MPa y 220 MPa respectivamente. El factor decisivo es la resistencia a la corrosión, no la resistencia.

P2. ¿Cuál es el PREN de 317L y 904L?
317L se calcula en aproximadamente 29-31 y 904L en aproximadamente 34-37. PREN es una herramienta de clasificación para la resistencia a las picaduras en medios clorados; valores superiores a 32 se consideran necesarios para agua de mar y servicios altamente clorados.

P3. ¿Cuándo se debe elegir el 904L en lugar del 317L?
Cuando el medio contiene ácido sulfúrico caliente, altos niveles de cloruro con grietas o cuando se ha demostrado que el 317L presenta picaduras en el proceso real,. 904L también se prefiere para un servicio prolongado y sin mantenimiento-en sistemas marinos y de refrigeración-de agua.

P4. ¿Son soldables 317L y 904L?
Sí, ambos son totalmente austeníticos y se sueldan con procesos estándar. Se requiere metal de aportación coincidente o sobrealeado; El 904L generalmente se suelda con relleno a base de níquel-o alto-molibdeno para preservar la resistencia a la corrosión en el metal de soldadura.

P5. ¿Puede el 904L reemplazar al 317L en equipos existentes?
Sí, si las dimensiones lo permiten. Ambos grados están cubiertos por ASTM A240 para placas y por ASTM A312/A269 para tuberías y tubos; un reemplazo debe verificarse según el código de diseño, la expansión térmica y la clasificación de presión-temperatura del equipo original.