A quale materiale è equivalente 1.4539? Grado equivalente e proprietà

Cos'è realmente il grado 1.4539

1.4539 è la designazione numerica utilizzata nella serie EN 10088 per l'acciaio inossidabile austenitico X1NiCrMoCu25-20-5, che gli acquirenti internazionali normalmente conoscono come UNS N08904 o con la vecchia denominazione commerciale 904L. Appartiene alla famiglia dei superaustenitici: circa 25% di nichel, circa 20% di cromo, 4-5% di molibdeno e 1-2% di rame, tutti nettamente al di sopra del livello del 316L. L'aggiunta di rame è ciò che lo distingue dagli altri austenitici ad alto contenuto di molibdeno, perché il rame aumenta la resistenza agli acidi riducenti come l'acido solforico e fosforico, dove il molibdeno da solo contribuisce poco. Con un massimo di carbonio dello 0,020%, la tendenza a far precipitare i carburi di cromo ai bordi del grano è bassa, quindi il grado viene normalmente saldato con riempitivi corrispondenti anziché con quelli stabilizzati.

1.4539 Designazioni equivalenti per sistema

Sistema di designazione	Designazione
IT simbolo chimico	X1NiCrMoCu25-20-5
IT numerico	1.4539
UNS/ASTM	N08904
AFNOR (Francia)	Z2NCDU25-20
BS (Regno Unito)	904S13
SS (Svezia)	2562
PN (Polonia)	00H22N24M4TCu

Queste designazioni descrivono la stessa finestra di analisi nominale, che di per sé non rende intercambiabili due consegne. Una bobina certificata EN 10088-2 e una piastra certificata ASTM B625 rientrano entrambe nella finestra N08904, ma l'acquirente dovrebbe comunque confrontare i valori chimici e meccanici effettivi sul certificato di ispezione e verificare le condizioni di consegna, perché una designazione non dice nulla sullo stato di ricottura, sulla finitura superficiale o sulle tolleranze dimensionali.

Composizione chimica secondo EN 10088-2

Elemento	Allineare (%)
Carbonio (C)	0.020 max
Silicio (Si)	0.70 max
Manganese (Mn)	2.00 max
Fosforo (P)	0.030 max
Zolfo (S)	0.010 max
Cromo (Cr)	19.0-23.0
Nichel (Ni)	23.0-28.0
Molibdeno (Mo)	4.0-5.0
Rame (Cu)	1.00-2.00
Azoto (N)	0.10 max

La densità è di circa 8,0 g/cm3. Il numero equivalente di resistenza alla vaiolatura calcolato come Cr + 3.3 Mo + 16 N generalmente rientra tra circa 33 e 36 per questo grado, che è il motivo tecnico principale per cui viene specificato dove cloruri e acidi sono presenti insieme nello stesso flusso di processo.

Proprietà meccaniche e norme applicabili

Proprietà	Requisito	Condizione
Sollecitazione di prova 0,2%, Rp0,2	220 MPa min	ricotto
Resistenza alla trazione, Rm	490-690 MPa	ricotto
Allungamento, A	35% minimo	Scartamento 50 mm, longitudinale
Durezza	200 HBW max	ricotto
Energia d'impatto, Charpy V	100 J min	a 20 gradi

Tali valori rappresentano i requisiti minimi per lamiere e nastri laminati a freddo allo stato ricotto. Gli standard relativi alla forma del prodotto comunemente citati negli ordini 1.4539 sono EN 10088-2 per lamiere, piastre e nastri, EN 10088-3 per barre, profilati e prodotti lucidi, EN 10028-7 per prodotti piatti per scopi a pressione, EN 10216-5 per tubi senza saldatura per scopi a pressione, EN 10217-7 per tubi saldati per scopi a pressione ed EN 10296-2 per tubi circolari saldati per scopi meccanici e uso ingegneristico generale. Per quanto riguarda ASTM, le specifiche corrispondenti della forma del prodotto sono ASTM B625 per piastre, fogli e nastri, ASTM B673 per barre, ASTM B674 per tubi saldati e ASTM B677 per tubi senza saldatura. La saldatura viene normalmente eseguita con un riempitivo 25% Ni, 20% Cr, 4,5% Mo, 1,5% Cu classificato come ER385 sotto AWS A5.9, e la lega è completamente austenitica, quindi allo stato ricotto è essenzialmente non magnetica.

Come 1.4539 si confronta con Duplex 1.4462

Articolo	1.4539 / N08904	1.4462 / S31803 / S32205
Struttura	completamente austenitico	austeno-ferritico, circa 50/50
Cromo	19.0-23.0%	21.0-23.0%
Nichel	23.0-28.0%	4.5-6.5%
Molibdeno	4.0-5.0%	3.0-3.5%
Azoto	0.10 max	0.10-0.22%
Stress di prova dello 0,2%.	220 MPa min	450 MPa min
Resistenza alla trazione	490-690 MPa	640-840MPa

La decisione tra loro segue il valore della resistenza alla corrosione piuttosto che la resistenza. Il duplex 1.4462 fornisce circa il doppio del carico di prova di 1.4539 e una migliore resistenza alla tensocorrosione da cloruro, con un contenuto di nichel molto più basso, quindi è la scelta economica per apparecchiature strutturali e a pressione in acqua contenente cloruri. Laddove il mezzo è acido solforico, acido fosforico o un altro acido riducente in concentrazione apprezzabile, la chimica 1.4539 contenente rame è l'opzione più affidabile e il duplex spesso non è accettabile.

Dove è specificato 1.4539

Servizi tipici sono impianti di acido solforico e stoccaggio dell'acido, evaporatori di acido fosforico, processi di acido acetico e altri acidi organici, interni di assorbitori di desolforazione dei gas di combustione, sistemi di raffreddamento dell'acqua di mare a flusso continuo, apparecchiature per impianti di sbiancamento della pasta di legno e della carta e impianti farmaceutici o alimentari in cui vengono utilizzati detergenti aggressivi. Il grado è selezionato anche per tubi di scambiatori di calore, rivestimenti di serbatoi, ganci per decapaggio e tubazioni in circuiti di acido diluito. Poiché la lega non è induribile mediante trattamento termico, i compiti di rivestimento antiusura o di elevata durezza devono essere gestiti da una diversa famiglia di materiali. La solubilizzazione viene eseguita nell'intervallo da circa 1050 a 1150 gradi seguita da un rapido raffreddamento e le superfici devono essere decapate o passivate dopo la saldatura per ripristinare la pellicola passiva.

Domande frequenti

Q:1.4539 è uguale a 904L?
R: Ai fini degli appalti, sì. Il numero EN descrive lo stesso grado nominale descritto dal nome commerciale 904L e dal numero UNS N08904, e i tre sono usati in modo intercambiabile. Il certificato deve comunque essere controllato rispetto alla finestra di composizione EN o ASTM prima che il materiale venga accettato.

Q:1.4539 è magnetico?
R: Il materiale ricotto è essenzialmente non magnetico perché la struttura è completamente austenitica. Le pesanti lavorazioni a freddo, come piegature o trafilature severe, possono generare una piccola quantità di martensite indotta dalla deformazione e una debole risposta magnetica, il che non costituisce un difetto.

Q:L'1.4539 può essere indurito mediante trattamento termico?
R: No. È un grado austenitico e può essere rinforzato solo mediante lavorazione a freddo. Il trattamento termico è limitato alla solubilizzazione a circa 1050-1150 gradi seguita da un rapido raffreddamento, che ammorbidisce anziché indurire il materiale.

Q:Qual è la temperatura massima di servizio?
R: Il servizio continuo per applicazioni a pressione è generalmente limitato a circa 400 gradi, al di sopra della quale la resistenza allo scorrimento viscoso controlla la progettazione. La resistenza all'ossidazione della lega stessa è più elevata, ma l'uso strutturale al di sopra di tale intervallo deve essere valutato per il carico e la durata specifici.

Q:Quale metallo d'apporto corrisponde a 1.4539?
R: Un riempitivo al 25% Ni, 20% Cr, 4,5% Mo, 1,5% Cu classificato come ER385 sotto AWS A5.9 offre la corrispondenza più simile sia in termini di robustezza che di resistenza alla corrosione. I riempitivi a base di nichel vengono utilizzati laddove è richiesta una maggiore resistenza del giunto, ma modificano il comportamento elettrochimico della saldatura.

Q:L'1.4539 è adatto per l'acqua di mare?
R: Resiste alla vaiolatura del cloruro in modo notevolmente migliore rispetto al 316L e viene utilizzato per il raffreddamento e la movimentazione dell'acqua di mare dove il flusso è continuo. In acqua di mare stagnante, in fessure o sotto depositi, i gradi con un contenuto di molibdeno e azoto più elevato sono solitamente la specifica più sicura.

Q:Come viene fornito 1.4539?
R: Le forme di fornitura comuni sono lamiera laminata a freddo da circa 0,5 mm a 3,0 mm, lamiera laminata a caldo da 3 mm in su, barra, tubo saldato e senza saldatura e filo per saldatura. Ogni forma ha i propri standard per tolleranze, condizioni superficiali e test, quindi il numero della forma del prodotto deve essere indicato sull'ordine.