Nehrđajući čelik CF3M: Odlična precizna legura

CF3m od nehrđajućeg čelika - poznat i po svojoj oznaci En-JS 316LM (1.4408) i ASTM ekvivalent A351 CF3M-Stand kao kamen temeljni materijal u kamenci otpornim na koroziju.

Projektirano za zahtjevno okruženje, CF3M kombinira čvrstinu austenitne nehrđajućeg čelika sa svestranom livenom glavom.

U ovom članku, Istražimo njegovu hemiju, Mikrostruktura, ponašanje korozije, Mehaničke performanse, Livnice, Protokoli za zavarivanje, Aplikacije, i kako se uspoređuje sa alternativnim materijalima.

1. Uvod

SA-351 CF3M nehrđajući čelik pripada porodici austenitnog livenog nehrđajućeg čelika, Razvijeno je sredinom 20. veka za produženje otpornosti od nehrđajućeg korozije od 300 serije u delate komponente.

Budući da je odvajano 316l nehrđajuće dominira primjenama cijevi i listova, Cf3m prilagođava istog ugljenika, Hemija ležaja molibdenom za odlivse-idealna za složene oblike poput kušanja pumpi i tijela ventila.

Za razliku od sivog željeza ili 304L (CF8), CF3M se uklapa u pitting i pucketa koroziju u medijima bogatim kloridom, premostiti jaz između performansi između livenog željeza i visokog legure čelika.

2. Hemijski sastav & Mikrostruktura

Element	Domet (% wt)	Svrha
Ugljik (C)	≤ 0.03	Sprječava padavina Chromium Carbide
Hrom (CR)	16.0 - 18.0	Formira pasivni oksidni sloj; Primarna korozijska barijera
Nikl (U)	10.0 - 14.0	Stabilizira austenitnu matricu; poboljšava žilavost
Molibdenum (Mo)	2.0 - 3.0	Pojačava otpornost na pithing i podiže se u ≈ 25
Mangan (MN)	≤ 2.0	Poboljšava vruću snagu; suzbijanje sumpora
Silicijum (I)	≤ 1.0	Djeluje kao deoksidizer; poboljšava fluidnost
Fosfor (Str)	≤ 0.045	Minimizira emricament
Sumpor (S)	≤ 0.03	Zadržana niska kako bi se izbjeglo pucanje uključivanja

Cf3m učvršćuje u a Potpuno austenitna matrica na sobnoj temperaturi, Izbjegavanje ferita, Sigma faza, ili kromirani karbide kada se pravilno tretira.

The nisko ugljik sadržaj (≤ 0.03%) i molibdenum Dodaci rade u koncertu da inhibiraju formiranje kromiranog karbida duž granica žita,

Očuvanje međugranične otpornosti na koroziju čak i nakon zavarivanja.

3. Otpornost na koroziju

CF3M pokazuje izvanredne performanse u agresivnim medijima:

• Opća korozija: Cijene što niže kao 0.05 mm / god u pitkoj vodi i 0.1 mm / god u morskoj vodi na 25 ° C
• Korozija pinjanja / pukotina: Drvo ≈ 25 (Uzmi =% CR + 3.3×% mo + 16×% n) Priuštava rad na raspolaganju 1 % rješenja hlorida na temperaturi okoline
• Otpornost na kiselinu: Superiorni od CF8 (304Bacio) u sumpornim i fosfornim kiselinama zbog sadržaja MO
• Marinac & Offshore: Izdržava kontinuiranu izloženost raspršivanju soli uz minimalan gubitak kilograma (< 0.02 g / m² · dan u ASTM B117 testovima)

4. Mehanička i fizička svojstva CF3M nehrđajućeg čelika

Mehanička svojstva

Na sobnoj temperaturi, CF3M isporučuje:

Nekretnina	Vrijednost
Zatezna čvrstoća (Uts)	515 - 620 MPa
Snaga prinosa (0.2% ofset)	205 - 275 MPa
Izdučenje u lom	≥ 35 %
Brinell tvrdoća (Hbw)	180 - 230
Charpy udar (Rt)	≥ 80 J
Ograničenje umora (10⁷ Cycles)	~ 240 MPa

Fizička svojstva

Nekretnina	Vrijednost
Gustina	~ 7,98 g / cm³
Toplotna provodljivost (20° C)	~ 14.6 W / m · K
Termička ekspanzija (20-100 ° C)	16.0-17,5 μm / m · K
Specifični toplinski kapacitet (20° C)	~ 500 J / kg · K
Električna otpornost (20° C)	~ 0,74 μω · m
Mladi modul (Elastični modul)	~ 193 GPA
Relativna magnetska propusnost	~ 1.0-1.05
Raspon topljenja	1370-1400 ° C
Kalaženje brzine skupljanja	~ 1,5-2,0%

5. Prikladnost za lijevanje od nehrđajućeg čelika CF3M

CF3M nehrđajući čelik, Varijanta sa niskim ugljikom 316 Legure od nehrđajućeg live, izlaže povoljne karakteristike kastinga koje podržavaju njegovu široku upotrebu u otpornosti na koroziju, Komponente visokog integriteta.

Ključni atributi po prikladnosti:

• Dobra fluidnost: Sa temperaturom izlijevanja obično između 1550-1600 ° C, CF3M pokazuje dovoljnu fluidnost da ispuni Zamršene geometrijske kalupe i Tanki zidni presjeci (>3-5 mm).
  Prisutnost nikla i molibdena dodatno podržava stabilnost topline i performanse za punjenje kalupa.
• Umjereno skupljanje (~ 1,5-2,0%): CF3M pokazuje predvidljivo skupljanje učvršćivanju, omogućujući efikasnu nadoknadu putem Obrazac naknade, Dizajn riser, i upotreba Egzotermični rukavi.
  Njegovo ponašanje za skupljanje može se modelirati i upravljati koristeći moderne toplotne simulacijske alate.
• Tendencija niske vruće pukotine: Potpuno austenitna struktura CF3M, u kombinaciji sa sadržajem niskog ugljika (≤ 0.03%),
  rezultira minimalnim pukotinama učvršćenju, Čak i u geometrijsko ograničenim ili presecimanim desnim odljevcima.
• Odlična zavarivost: Cast CF3M može se popraviti pomoću standardnih metala za austenitne punile kao što su ER316L.
  Njegov sadržaj ugljenika ograničava količinu karbida za vrijeme zavarivanja, minimiziranje rizika od intergranularne korozije.
  Privjesak za zavarivanje često se primjenjuje za obnovu pune otpornosti na koroziju.
• Prilagodljivost za toplinu: Cf3m dobro reaguje na Rješenje žarenje (1040-1100 ° C) i gašenje,
  koji homogenize mikrostrukture, rastvaraju preostale karbide, i maksimiziraju otpor korozije.
  Tretmani za pomoć stresa mogu se koristiti i za smanjenje zaostalih naprezanja u velikim odljevcima.

Prikladne metode livenja:

CF3M se dobro prilagođava više načina lijevanja, Svaka ponuda zasebne prednosti:

Metoda	Snage	Tipične tolerancije & Završiti
Livenje pijeska	Isplativo za velike, Jednostavni oblici	± 0,5 % linearan, RA 6-12 μm
Oblikovanje školjkama	Čvrsti tolerancije, Fino detalji	± 0,3 % linearan, RA 3-6 μm
Investicijska livenja	Složene geometrije, tanki zidovi (<2 mm)	± 0,2 % linearan, Ra <3 μm
Centrifugalno livenje	Visoka gustina, Minimalna poroznost u cevastim dijelovima	± 0,4 % linearan, RA 6-10 μm

6. Zavarivanje & Toplinska obrada nehrđajućeg čelika CF3M

CF3M od nehrđajućeg čelika široko se prepoznaje za izvrsnu zavarivost i odgovor na toplotnu obradu.

Ova svojstva osiguravaju strukturni integritet, Otpornost na koroziju, i mehaničke performanse u izradi i servisu nakon kastinga.

Zavarivost CF3M

Jedna od jačina CF3M-a leži u njenom odličnoj zavarljivost, posebno u usporedbi sa visokim ugljikom ili feritnim nehrđajućim čelicima.

Sadržaj niskog ugljika (≤ 0.03%) značajno smanjuje rizik od padavina hromih karbida, fenomen koji uzrokuje međugranulučnu koroziju u zoni pogođene toplotom (HAZ).

Ključne karakteristike zavarivanja:

• Predgrevanje: Nije obično potrebno zbog austenitne strukture, Iako predgrevanje (~ 100-150 ° C) Može se koristiti za debele presjeke za smanjenje termičkih gradijenata.
• Metal za punjenje: Upotreba podudaranja ili blago prekrivenih punila poput ER316L ili ER317L preporučuje se održavanje otpornosti na koroziju i duktilnost.
• Kontrola unosa topline: Kontrolirani toplotni ulaz je neophodan za izbjegavanje vrućih pucanja i osigurati minimalnu delta-feritnu formaciju (Obično je 3-10% poželjno).
• Čišćenje nakon zavarivanja: Vilje ili pasivacija se savjetuje da vraća otpor korozije na površini zavarivanja.

Post zavarivanje toplotne obrade (Pwht)

Dok nizak ugljik CF3M smanjuje rizik osjetljivosti, Određene aplikacije - posebno one u agresivnim hemijskim okruženjima ili zahtijevaju maksimalnu otpornost na koroziju - mogu imati koristi od post zavara toplotni tretman.

Rješenje žarenje:

• Temperaturni raspon: 1040-1100 ° C (1900-2010 ° F)
• Svrha: Rastvara bilo koji karbide koji su bogate hromom formirani za vrijeme zavarivanja i obnavlja punu austenitnu mikrostrukturu
• Gašenje: Brza voda ili zrak je od suštinskog značaja za sprečavanje osetljivosti i formiranja faze sigme

Oslobođenje stresa (Kada rješenje za žarenje nije izvedivo):

• Temperaturni raspon: 300-400 ° C
• Efekat: Smanjuje preostale napore bez značajnog promjene otpornosti na koroziju
• Ograničenje: Ne rastvara karbije ili obrnuto senzibilizaciju

7. Ključne primjene CF3M nehrđajućeg čelika

Oprema za hemijsku procesu

• Pumpe: CF3M nehrđajući čelik idealan je za pumpe koje se koriste u transportu korozivnih tekućina, posebno u aplikacijama koje uključuju kisele ili alkalnu rješenja.
• Ventili: Koristi se u hemijskoj preradi i farmaceutskoj industriji, CF3M pruža izdržljivost i otpornost na koroziju pod visokim pritiskom i visokim temperaturnim uvjetima.
• Izmjenjivači topline: Njegova odlična otpornost na koroziju i stabilnost na visokoj temperaturi čine CF3M idealan materijal za izmjenjivače topline koji upravljaju agresivnim medijima.
• Reaktorska posuda: Za reaktore za obradu korozivnih hemikalija, CF3M pruža dugoročnu izdržljivost i minimizira troškove održavanja.

Primjene marine i offshore-a

• Offshore platforme: Koristi se u strukturnim komponentama i cjevovodnim sistemima izloženim morskoj vodi i morskoj atmosferi.
• Marinac hardver: Ventili, pumpe, i ostale komponente koje zahtijevaju visoku otpornost na koroziju kako bi izdržala kontinuirano izlaganje fiziološkim uvjetima.
• Brodogradnja: Kritični dijelovi poput kormila, osovine propelera, i komponente trupa imaju koristi od sposobnosti CF3M-a da se odupiru koroziju morske vode i održavaju integritet pod mehaničkim naprezanjima.

Komponente hrane i farmaceutske industrije

• Oprema za preradu hrane: CF3M se koristi u opremi koja se bavi agresivnim sredstvima za čišćenje i ekstremne temperature, kao što su tenkovi za miješanje, cjevovodi, i ventili.
• Farmaceutska proizvodnja: CF3M se široko koristi u proizvodnji komponenti poput reaktora i miksera, gde su neophodne okruženja bez kontaminacije.
• Flaširanje i pakovanje: Dijelovi u linijama za proizvodnju pića, poput mlaznica i priključaka, Koristite od otpora CF3M-a na kisele i alkalne rješenja.

Generacija energije & Teške industrije

• Cevovodi U visokotemperaturnim pogonima rukovanje parom i hemijskim tekućinama.
• Plodovi pod pritiskom i Dijelovi turbine koja zahtijevaju otpornost na visoke temperature, Termički biciklizam, i korozivni mediji.
• Izmjenjivači topline u elektranama koje se bave vrućim plinovima ili hlađenjem vode koja može sadržavati agresivne kontaminante.

Industrija nafte i gasa

• Oprema za prozir: Cf3m se koristi u komponentama poput bušotina, ventili, i cijevi koje zahtijevaju izvanrednu otpornost na koroziju i habanje tokom vađenja ulja.
• Cevovodni sistemi: Njegove odlične performanse u oba slatko i kiseo Okruženje ga čini pogodnim za visokotlačno ulje i plinovode.
• Oprema za rafiniranje: Cf3m se obično koristi u Izmjenjivači topline, reaktori, i Cracking jedinice U rafinerijama koje obrađuju kiseli plin i druge korozivne materijale.

Ostale kritične aplikacije

• Plodovi i reaktori pod pritiskom: Otpor CF3M-a na stres koroziju i odličnu vlačnu čvrstoću čine ga idealnim za aplikacije visokog pritiska kao što su u kemijskim reaktorima ili visokotemperaturnim plovilima.
• Komponente turbine i kompresora: Njihov otpor oksidaciji na povišenim temperaturama osigurava pouzdanost u Turbine i Kompresori U zrakoplovnom i industriji proizvodnje električne energije.

8. Standardi, Ekvivalenti & Specifikacije

Standardno telo	Imenovanje	Ekvivalentan
U	En-JS 316LM / 1.4408	-
ASTM	A351 CF3M	-
ISO	ISO 1083 En-gjn-316lm	-
On je	Suh316lm	Sus316l (kovani)
Norsok	Iz 17460 GG-316LM	-

Tipične specifikacije za kupovinu pozivaju ASTM A351 CF3M Odljevci sa radiografskim inspekcijama, Ograničenja tvrdoće 200 HB Max, i PMI verifikacija MO sadržaja.

9. Usporedba CF3M nehrđajućeg čelika sa alternativnim materijalima

10. Zaključak

CF3M od nehrđajućeg čelika stoji na čelu od livenih nehrđajućih legura,

Udati za 316l-ekvivalentno otpornost na koroziju, Robusna mehanička svojstva, i bavenisati se svestranost komponente.

Kako se rastu industrijski zahtevi, CF3M omogućuje inženjerima dizajniranju kompleksa,

ekonomične komponente koje izdržavaju najteže hemijsku, marine, i okruženja za obradu.

Pridržavajući se najboljih praksi u kontroli hemije, Ljevaonica prerada, i za zavarivanje toplotne obrade,

Proizvođači otključavaju puni potencijal CF3M-a, Osiguravanje dugovječnosti, pouzdanost, i vrijednost životnog ciklusa.

Langhe je savršen izbor za vaše potrebe za proizvodnjom ako vam je potreban visokokvalitetni Odlivci od nehrđajućeg čelika.

Kontaktirajte nas danas!