904L roestvrijstalen hardheid: waarden, testmethoden en proceseffecten

Wat de 904L-klasse is

904L is een superaustenitisch roestvrij staal. In het UNS-systeem draagt ​​het het nummer N08904, in het Europese aanduidingssysteem is het 1,4539 en het Chinese equivalent vermeld in GB/T 20878 is 015Cr21Ni26Mo5Cu2. Platte producten worden geleverd volgens ASTM A240, naadloze buizen volgens ASTM B677 en lasfittingen en flenzen volgens ASTM B673 en ASTM B674, terwijl ASTM A480 de algemene leveringsvereisten voor platgewalst materiaal dekt. De chemie is gebaseerd op 23,00-28,00% nikkel, 19,00-23,00% chroom, 4,00-5,00% molybdeen en 1,00-2,00% koper, waarbij koolstof tot maximaal 0,020% wordt vastgehouden.

De toevoeging van koper is wat deze kwaliteit onderscheidt van de superaustenitische familie met 6% molybdeen. Koper verbetert het gedrag bij het reduceren van zure media, met name zwavel- en fosforzuur, waarbij molybdeen en chroom alleen niet voldoende zijn en het risico van algemene corrosie in plaats van putcorrosie de ontwerpberekening domineert.

Hardheid van gegloeid 904L

Hardheid is zelden de eigenschap die bepaalt of 904L de juiste kwaliteit is. Corrosiebestendigheid is bepalend voor de keuze, en het materiaal wordt bijna altijd gebruikt in de oplossingsgegloeide toestand, waar het opzettelijk zacht en volledig austenitisch is. De onderstaande cijfers zijn indicatieve walswaarden voor gegloeid product, geen acceptatielimieten.

Austenitische kwaliteiten zijn niet hardbaar door warmtebehandeling, dus productnormen voor plat en buisvormig roestvast staal leggen normaal gesproken geen hardheidslimiet op. In plaats daarvan wordt een hardheidsmeting gebruikt als procesindicator. Een resultaat dat ruim boven de typische band ligt, wijst op resterend koudvervorming of een onvolledige uitgloeiing, die beide de sterkte verhogen, de ductiliteit verlagen en een oppervlakteconditie kunnen achterlaten die minder bestand is tegen chloride-aantasting.

Hoe hardheid wordt gemeten

Er zijn drie methoden die vrijwel al het RVS-acceptatiewerk bestrijken. De Brinell-testen volgen ASTM E10 en worden gebruikt voor zachtere, grovere producten zoals platen en zware staven. De Rockwell B-testen volgen ASTM E18 en domineren plaat-, strip- en afgewerkte buizen omdat de ondiepe inkeping aanvaardbaar is op dunne secties. Vickers-tests volgen ASTM E92 en worden gebruikt waar de voetafdruk van het indenter klein moet zijn, bijvoorbeeld op lasmetaal, door hitte beïnvloede zones of dunwandige buizen. Conversie tussen schalen wordt beschreven in ASTM E140, maar conversies zijn bij benadering en mogen niet worden gebruikt om de naleving van een bepaalde limiet te beoordelen.

Prestaties bij koud werk, gloeien en corrosie

De hardheid in 904L beweegt met koude reductie, niet met temperatuur. Trekken, rollen of buigen verhoogt zowel de proefspanning als de hardheid, en zware vervorming kan het materiaal voorbij 200 HBW duwen. Daarom wordt hardheid vaak gebruikt als een snelle controle van hoeveel koud werk een voltooid onderdeel nog moet dragen. Om de uitgegloeide toestand te herstellen, wordt het onderdeel oplossingsgegloeid, doorgaans rond de 1100 graden Celsius, en snel genoeg afgeschrikt om de vorming van secundaire fasen te voorkomen.

Het verband tussen hardheid en corrosie is van belang bij chloridegebruik. Koud bewerkte oppervlakken en geschoren randen zijn gevoeliger voor putjes, en een ruw geslepen oppervlak zal eerder putjes vormen dan een gebeitst of elektrolytisch gepolijst oppervlak, zelfs als de bulkhardheid identiek is. Om deze reden wordt de hardheid meestal gespecificeerd naast de oppervlakteafwerking en de warmtebehandelingstoestand in plaats van op zichzelf.

Veelgestelde vragen

Q:Hoe hard is 904L roestvrij staal in gegloeide toestand?
A: Typisch 70-90 HRB, wat overeenkomt met ongeveer 125-190 HBW. De kwaliteit wordt zacht gebruikt, omdat hardheid geen bepalende factor is bij het ontwerp van deze legering.

Q:Kan 904L worden gehard door warmtebehandeling?
A: Nee. Het is een volledig austenitische kwaliteit en reageert niet op afschrikken of temperen. Sterkte en hardheid kunnen alleen worden verhoogd door koudvervormen, en kunnen weer worden verlaagd door oplossingsgloeien.

Q:Welke norm specificeert de hardheid van 904L?
A: Normen zoals ASTM A240 voor plaat en ASTM B677 voor naadloze buizen definiëren de chemie, trekeigenschappen en leveringscondities in plaats van een hardheidsplafond. Hardheidscijfers worden normaal gesproken vermeld als typische walswaarden.

Q:Waarom stijgt de hardheid na buigen of trekken?
A: Koude vervorming veroorzaakt dislocaties in het austenietrooster, waardoor de proefspanning en hardheid toenemen en de rek wordt verminderd. Een zwaar getrokken buis kan een waarde van meer dan 200 HBW aangeven, vergeleken met 70-90 HRB voor gegloeid materiaal.

Q:Vermindert een hogere hardheid de corrosieweerstand in 904L?
A: Koud bewerkte en mechanisch beschadigde oppervlakken zijn gevoeliger voor putvorming in chloride-omgevingen. Het gebeitst, gepassiveerd of elektrolytisch gepolijst houden van het oppervlak en het herstellen van de gegloeide toestand na het vormen is belangrijker dan welk hardheidsgetal dan ook.