Acero inoxidable 904L
El acero inoxidable 904L (UNS N08904) es un acero inoxidable austenítico de alta aleación con contenidos elevados de níquel, cromo, molibdeno y cobre. Resiste la corrosión por ácido sulfúrico en un amplio intervalo de concentraciones, ofrece una buena resistencia a la picadura por cloruros y conserva una estructura totalmente austenítica en estado soldado, sin sensibilizarse.
1. Composición química
La tabla siguiente muestra la composición elemental del acero inoxidable 904L. Es precisamente ese enfoque de aleación multielemento lo que le permite mantener un comportamiento excelente en medios de ácidos fuertes y de cloruros.
| Material | Grado UNS | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Mo | Ti | Cu | Al | Otros |
| 904L | N08904 | ≤ 0.020 | 2.00 | ≤ 0.040 | ≤ 0.030 | ≤ 1.00 | 19.0-23.0 | 23.0-28.0 | 4.0-5.0 | - | 1.0-2.0 | - | N≤0.1 |
Nota: la particularidad del acero inoxidable 904L es su adición de cobre del 1.0 al 2.0 %, que mejora su resistencia en medios ácidos reductores, sobre todo en ácido sulfúrico diluido y de concentración media.
2. Propiedades mecánicas
Los valores mecánicos siguientes corresponden al acero inoxidable 904L en estado recocido por disolución y representan el nivel de prestaciones exigido a la tubería por las especificaciones de aplicaciones a presión.
| Material | Condición o dimensiones | Norma | Temperatura de tratamiento térmico (mínima) | Resistencia a la tracción mínima (MPa) | Límite elástico mínimo (MPa) | Alargamiento mínimo % | Dureza |
| N08904 | / | A312 | ≥ 1100°C | ≥ 490 | ≥ 215 | ≥ 35% |
HBW ≤ 200 HRB ≤ 90 |
3. Grados aproximados
Esta tabla confronta el acero inoxidable 904L con sus grados aproximados de las normas europeas, japonesas, chinas y rusas, de cara al aprovisionamiento global y a la trazabilidad de materiales.
| Material | Grado UNS | Norma nacional GB | JIS | ISO | DIN/EN | GOST | |
| ISC | NUEVO | ||||||
| 904L | N08904 | S31782 | 015Cr21Ni26Mo5Cu2 | SUS890L | X1NiCrMoCu25-20-5 | 1.4539 | - |
3. Principales ventajas técnicas
- Sinergia del cobre que eleva notablemente la resistencia al ácido sulfúrico: la combinación del 4.0-5.0 % de molibdeno con el 1.0-2.0 % de cobre inhibe eficazmente la disolución activa en ácido sulfúrico diluido y de concentración media. Con ello, las tuberías de las plantas de ácido, las torres de absorción y los circuitos de intercambiadores alcanzan vidas útiles muy superiores a las del acero inoxidable 316L o 317L estándar.
- PREN elevado para medios clorurados: el índice equivalente de resistencia a la picadura (PREN) del 904L suele superar el valor de 34, lo que le permite resistir la picadura y la corrosión por resquicio en agua de mar templada y en fluidos de proceso con cloruros. Los grados convencionales de la serie 300 suelen fallar en pocos meses en esas mismas condiciones.
- Resistencia a la sensibilización: un contenido de carbono ultrabajo, del 0.020 %, impide la precipitación de carburos de cromo en los límites de grano durante la soldadura. La zona afectada por el calor conserva un excelente comportamiento frente a la corrosión sin necesidad de tratamiento térmico posterior a la soldadura.
Nota técnica: el 904L no es un acero superaustenítico, sino que se sitúa en el extremo superior de las aleaciones austeníticas estándar. Cuando su resistencia a la picadura (PREN) no baste para el medio —por ejemplo, en agua de mar por encima de 35 °C o en salmueras de alta concentración de cloruros—, conviene pasar al 254 SMO (UNS S31254) o al 654 SMO (UNS S32654).
4. Normas de fabricación generales
ASTM A312: especificación estándar para tuberías de acero inoxidable austenítico sin costura, soldadas y muy trabajadas en frío -- UNS N08904.
ASTM A213: especificación estándar para tubos sin costura de acero aleado ferrítico y austenítico para calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor --- N08904.
ASTM A269: especificación estándar para tubos de acero inoxidable austenítico sin costura y soldados para servicio general --- N08904.
ASTM A249: especificación estándar para tubos soldados de acero austenítico para calderas, sobrecalentadores, intercambiadores de calor y condensadores --- N08904.
ASTM B677: especificación de tubos sin costura.
DIN EN 10216-5: tubos de acero sin costura para servicio a presión, acero inoxidable (1.4539).
JIS G3459: tuberías de acero inoxidable, aplicable al grado SUS890L.
GB/T 14976: tubos sin costura de acero inoxidable para transporte de fluidos, grado 015Cr19Ni26Mo5Cu2.
Tabla comparativa de normas de fabricación:
| Norma | Sociedad Americana para Ensayos y Materiales (ASTM) | EN/DIN | JIS | Norma nacional GB | GOST |
| Tubos sin costura | A312 N08904 | EN 10216-5 (1.4539) | G3459 SUS890L | GB/T 14976 | — |
| Tubos sin costura | A213 N08904 | EN 10216-5 (1.4539) | G3463 SUS890L | GB/T 13296 | — |
| Tubo soldado | A249 N08904 | EN 10217-7 (1.4539) | G3463 SUS890L | GB/T 12771 | — |
5. Principales aplicaciones
- Plantas de producción de ácido sulfúrico: intercambiadores de calor, torres de absorción y tubos de enfriadores de ácido empleados en la producción de ácido sulfúrico. Tanto el ácido diluido como el de concentración media atacan a los aceros inoxidables convencionales, por lo que el 904L es una elección habitual.
- Procesado de ácido fosfórico: tuberías de proceso y tubos de evaporador de las plantas de ácido fosfórico de vía húmeda, que manejan disoluciones ácidas corrosivas contaminadas con fluoruros.
- Sector de petróleo y gas offshore: el acero inoxidable 904L se emplea en las tuberías de inyección de agua de mar, en los equipos de proceso de cubierta y en el tubing de instrumentación submarina. Estas aplicaciones requieren un material capaz de resistir el agua de mar templada y aireada sin recurrir a un acero superaustenítico, más caro.
- Tuberías de plantas de blanqueo: el acero inoxidable 904L se emplea en el transporte por tubería de dióxido de cloro e hipocloritos en los procesos de blanqueo de pasta y papel. Sus contenidos elevados de molibdeno y bajo de carbono ayudan a prevenir el agrietamiento bajo tensión y la picadura.
- Desulfuración de gases de combustión: el 904L se emplea principalmente en carcasas de bomba, colectores de pulverización y revestimientos de absorbedor de los sistemas FGD que tratan condensados calientes de dióxido de azufre y líquidos de lavado contaminados con cloruros.
