CF3/CF8/CF3M/CF8M a F304/F316/F304L/F316L Series Series

1. Zavedení

Nerezové oceli Ve 300 řadě Austenitic Family dominují průmyslová odvětví vyžadující odolnost proti korozi, Formovatelnost, a hygienický výkon.

Mezi nimi, Typ 304 a 316 se objeví v obou obsazení a Teaket formy, každá se řídí samostatnými standardy a systémy označení.

Následují obsazení komponent ASTM A351 Označení - CF3, CF8, CF3M, CF8M - zatímco výroby a kované výrobky dodržují ASTM A182 (také se odráží v EN/DIN „F-Grades“): F304, F316, F304L, F316L.

V následujících částech, dekódujeme tyto kódy, Porovnejte jejich chemie a mikrostruktury, a nabídnout pokyny pro výběr obsazení versus kované známky pro ventily, Čerpadlo, potrubí, a další zařízení obsahující tlak.

2. ASTM standardy & Předpony

• ASTM A351 obaly Odlitky z nerezové oceli pro díly nesoucí tlak. V tomto standardu, „C“ znamená Obsazení, a „f“ v kódech třídy (např. CF8) označuje „obsazení“.
• ASTM A182 vládne Vypouštění z nerezové oceli a kované armatury. „F“ ve F304/F316 naznačuje Kování (nebo kopaný produkt).

Předpona	Význam	Norma	Typické typy produktů
C	Obsazení	A351	Tělesa ventilu, Čerpadlo
F	Kování/kované	A182	Příruby, hřídele, upevňovací prvky

3. Označení obsazení: Série CF na ASTM A351

Když inženýři specifikují těla ventilu, Čerpadlo, nebo složité potrubí, Často se obracejí ASTM A351 Odlitky pro jednodílnou integritu a složité geometrie.

V rámci austenitických stupňů A351, Čtyři označení -CF3, CF8, CF3M, a CF8M—Mirror známé známky 304, 304L, 316, a 316L, respektive.

Níže, Dekódujeme každou třídu řady CF, zvýrazněte jeho chemii a mikrostrukturální vlastnosti, a vysvětlete, jak se úpravy při lezení přizpůsobují.

CF3

Složení:

• Chromium: 18.0–20,0 hm.%
• Nikl: 8.0–10,5% hmotn.
• Uhlík: ≤ 0.03 WT% (nízký c)
• Mangan, křemík, fosfor, síra: za limity ASTM

Ekvivalent: Obsazení analog 304L (US S3403, V 1.4307).

Klíčové atributy:

• Chemie s nízkouhlíkem zabraňuje srážení karbidu během pomalého chlazení po pouzdru, Eliminace senzibilizace svařovací zóny běžné u ocelí vyšších C.
• Žíhání řešení na 1 040 ° C pro 30 minuty následované vodou zhádření rozpustí všechny interdendritické karbidy, poskytování míry koroze pod 0.1 mm/rok v neutrálním prostředí chloridu.
• Pevnost v tahu Obvykle měří ~ 445 MPa, zhruba 5 % nižší než CF8, ale s nadřazenou intergranulární odolností proti korozi.

CF8

Složení:

• Chromium: 18.0–20,0 hm.%
• Nikl: 8.0–10,5% hmotn.
• Uhlík: ≤ 0.08 WT%
• Stopovací prvky v rámci standardních limitů

Ekvivalent: Obsazení protějšku do 304 (US S3400, V 1.4301).

Klíčové atributy:

• Standardní uhlík 304 chemie Poskytuje vyváženou odolnost proti korozi a tažnost.
• Dendritická zrna měření 1–3 mm, Průměrná dopadová energie CF8 tedy při –20 ° C (≈ 30 J) padá kolem 15 % Níže se objevily 304.
• Nákladově efektivní pro mírně korozivní služby, CF8 ventily odolávají pittingu ~ 0,2 % NaCl na 20 ° C..

CF3M

Složení:

• Chromium: 16.0–18,0 hm.
• Nikl: 10.0–14,0 hm.%
• Molybden: 2.0–3,0 hm.%
• Uhlík: ≤ 0.03 WT%
• Drobné slitiny na specifikaci ASTM

Ekvivalent: Obsazení analog 316L (US S31603, V 1.4404).

Klíčové atributy:

• Low-C plus 2–3 % Mo zvyšuje Pren (Ekvivalentní číslo odporu pittingu) z ~ 18 (v CF3) na ~ 25, Zhruba zdvojnásobení odolnosti vůči jámu vyvolané chloridem.
• Ošetření řešení na 1 040 ° C rozpustí karbidy bohaté na Mo, udělení odporu dotvarování až do 250 ° C s < 5 % Ztráta síly nad 1 000 h.
• Služba uhlovodíků a kysele těžit z minimální sítě karbidu CF3M a Pasivní filmové stability s vylepšenou MO.

CF8M

Složení:

• Chromium: 16.0–18,0 hm.
• Nikl: 10.0–14,0 hm.%
• Molybden: 2.0–3,0 hm.%
• Uhlík: ≤ 0.08 WT%
• Další prvky na limity ASTM

Ekvivalent: Obsazení verze 316 (US S31600, V 1.4401).

Klíčové atributy:

• Standard-C 316 chemie poskytuje širokou odolnost proti korozi - včetně mořské vody a 5 % HCl - zatímco MO boje lokalizovaný útok.
• Vyšší pevnost v tahu (~ 480 MPa) Versus CF3M způsobuje, že CF8M je vhodné pro silnější části a zvednuté části teploty.
• Schopnost zvýšená teplota: CF8M udržuje 80 % výnosová síla pokojové teploty na pokojové teplotě 300 ° C., překonává CF8 od 20 %.

Shrnutí: Označení CF a ekvivalenty

4. Kované/svařované známky „F-“ v EN/DIN/FSSA

Přechod z odlitků na kované a kované komponenty, The "F-" předpona v Evropě (Jeden/váš) a Japonci (On/fssa) Standardy označují materiály dodávané jako bary, armatury, příruby, nebo obložení ventilu.

Tyto produkty následují ASTM A182 v USA. a odpovídají níže uvedeným číslem EN.

F304 (V 1.4301 / AISI 304)

• Nominální složení: 18.0–20,0 % Cr, 8.0–10.5 % V, C ≤ 0,08 %, Mn ≤2 %, A ≤ 1 %
• Mechanické vlastnosti:

• • Výnosová síla (RP0.2): ~ 215 MPa
  • Pevnost v tahu (Rm): 505–735 MPa
  • Prodloužení: ≥ 40 %

• Korozní rysy:

• • Obecná míra koroze < 0.1 MM/rok v neutrálních médiích
  • Prahová hodnota ~ 0.2 % Cl⁻ at 20 ° C.

• Aplikace: Potravinové kování, Mírní obložení ventilu, Architektonická obložení

F316 (V 1.4401 / AISI 316)

• Nominální složení: 16.0–18.0 % Cr, 10.0–14.0 % V, 2.0–3.0 % Mo, C ≤ 0,08 %
• Mechanické vlastnosti:

• • Výnosová síla (RP0.2): ~ 205 MPa
  • Pevnost v tahu (Rm): 515–715 MPa
  • Prodloužení: ≥ 40 %

• Korozní rysy:

• • Prahová hodnota až 0.5 % CL⁻ - 150 % vyšší než F304
  • Vynikající odolnost vůči kyselině sírové a chlorovodíkové

• Aplikace: Námořní armatury, Internály chemického procesu ventilu, Trubky tepelného výměnného

F304L (V 1.4307 / AISI 304L)

• Varianta s nízkým obsahem uhlíku: C ≤ 0,03 % Zabraňuje srážení chromia-karbidu v zónách zasažených na svar (HAZ).
• Mechanické vlastnosti:

• • RP0.2: ~ 205 MPa (Mírně pod F304)
  • Prodloužení: ≥ 45 % (Vylepšená formovatelnost)

• Korozní rysy:

• • Eliminuje intergranulární útok v HAZ bez žíhání po roztoku
  • Prahová hodnota: ~ 0.2 % Cl⁻

• Aplikace: Svařované tlakové nádoby, Farmaceutické tanky, potrubí v potravinářském/nápojovém průmyslu

F316L (V 1.4404 / AISI 316L)

• Nízký uhlík, MO-lov: 16–18 % Cr, 10–14 % V, 2–3 % Mo, C ≤ 0,03 %.
• Mechanické vlastnosti:

• • RP0.2: ~ 200 MPa
  • Rm: 485–680 MPa
  • Prodloužení: ≥ 40 %

• Korozní rysy:

• • Vysoká Pren (~ 25)—Přek pro službu chloridu a kyseliny
  • Stabilita svařovací zóny bez žíhání

• Aplikace: Kyselé ventily (Prostředí H₂S), mořské potrubí, výměníky tepla

Tabulka křížového odkazu

5. Srovnávací analýza: Obsazení vs.. Teaket

Mikrostruktura & Mechanické vlastnosti

Zatímco obsazení CF-Grades Displej hrubá dendritická zrna a pevnost v tahu ASTM 450 MPA,

Tepelné F-Grades mít dobře, Pracovaná zrna s tahem ~ 515 MPa a 15–20 % Vyšší houževnatost dopadu při –20 ° C.

Korozní výkon

Ačkoli jmenovité chemie se shodují, Odlitky mohou mít mikroporozitu a segregaci, což vede k lokalizovanému útoku, pokud není správně ošetřeno tepelně.

Naopak, Kované oceli vykazují jednotné složení, udělování mírně lepších prahových hodnot a odolnosti proti SCC.

Úvahy o výrobě

Obsazení vyniká pro složité geometrie - tělesa a pouzdra na čerpadlo - vyvolávají desítky obráběcích operací.

Naopak, Vypouštění stojí více za kilogram, ale nabízejí vynikající únavu, jednotný tok zrna, a minimální vady.

Náklady & Kompromisy na dodací lhůtě

Foundries obvykle cituje 6–8 týdnů Pro vlastní odlitky CF, zatímco standardní tyče a příruby F-třídy jsou dodávány 2–4 týdnů.

Za kilogram, Obsazení cf8m běží kolem 10 % Levnější než kované F316, Ačkoli celkové náklady na komponenty mohou upřednostňovat obsazení pro složité tvary.

Aspekt	CF8/CF8M/CF3/CF3M (Obsazení)	F304/F316/F304L/F316L (Kovaný)
Geometrie	Složité tvary v jednom kuse	Jednodušší tvary; může vyžadovat svařování/výrobu
Mechanická síla	Nižší houževnatost; ASTM tahové ~ 450 MPa	Vyšší houževnatost; ASTM TESHILE ~~ 515 MPa
Odolnost proti korozi	Odpovídá složení (304/316 ekvivalenty)	Ekvivalentní složení, o něco lepší kvůli jemnějším zrna
Svařovatelnost	Vyžaduje pečlivé tepelné zpracování	Vynikající; nízko-C verze se vyhýbají senzibilizaci
Náklady & Dodací lhůta	Nižší náklady na složité díly; Delší doba obsazení	Vyšší náklady na syrové materiály; Rychlejší standardní dodávka zásob

6. Aplikace & Pokyny pro výběr materiálu

• CF3/CF8/CF3M/CF8M CALLOSS: Tělesa ventilu, Obaly čerpadla, Shells-Exchanger Shells-kde integrita jednoho kusu a složité vnitřní pasáže snižují náklady na montáž.
  CF3M a CF8M se objevují v chemické a offshore služby, Díky rezistenci na chlorid se vylepšenou.
• F304/F316/F304L/F316L TAWKOVANÉ PRODUKTY: Potrubí příruby, hřídele, upevňovací prvky, a vysokotlaký obložení ventilu;
  Kritická shromáždění v petrochemických a energetických rostlinách upřednostňují varianty s nízkým C, aby se zabránilo korozi haz.
• Rozhodovací matice:

• • Vyberte CF-Grades Když geometrie komplikuje obrábění, a podmínky služeb nevyžadují tuhovou houževnatost.
  • Vyberte F-Grades Pro únavové části vysokého cyklu, Sekce tenké stěny, nebo kde protokoly QA/QC vyžadují ultrazvukovou kontrolu kopaného materiálu.

7. Závěry

Navzdory sdílení základních chemií, CF3, CF8, CF3M, CF8M (ASTM A351) a F304, F316, F304L, F316L (ASTM A182/EN/DIN) Slouží odlišné role:

• CF-castové stupně odpovídají ekvivalentním ekvivalentu v odolnosti proti korozi a schopnosti teploty, ale vykazují hrubší mikrostruktury a mírně snižují sílu.
• F-kované známky dodávají jemnější zrna, vyšší houževnatost, a konzistentní vlastnosti-Ideální pro vysoce stresové a únavové kritické komponenty.

Pochopením těchto předpon a jejich důsledky, Inženýři mohou optimalizovat výběr materiálu - vyvažování nákladů, výkon, a výroba - zajistit spolehlivé, Ekonomické komponenty ventilu a čerpadla.

8. Reference & Normy

• ASTM A351/A351M: „Standardní specifikace pro odlitky, Austenic, pro díly obsahující tlak “
• ASTM A182/A182M: „Standardní specifikace pro padělané nebo válcované příruby z nerezové oceli, Kované armatury, a ventily a díly pro vysokoteplotní službu “
• V 1.4301/1.4307/1.4401/1.4404 (Ekvivalenty DIN)
• US S3400/S30403/S31600/S31603 označení

 

Časté časté

Jak se liší CF8 a CF8M?

CF8 Shodná 18–20 %CR - 8–10,5 %NI se standardním uhlíkem (≤ 0.08 %), ekvivalent obsazení 304.

CF8M přidá 2–3 %mo (16-18% CR-10-14% IN-2-3% I, C ≤ 0.08 %), zrcadlení 316 a zlepšení pitting a síly vysokoteplotní.

Proč zvolit CF3 nebo CF3M Over CF8/CF8M?

CF3 a CF3M omezit uhlík na ≤ 0.03 %, Prevence senzibilizace svařovací zóny u odlitků s pomalým chlazením. CF3 ≈ 304L; CF3M ≈ 316L.

Kdy bych měl zadat obsazení CF-Grades namísto tepaného F-Grades?

Použití Cf Odlitky pro komplex, jednodílné geometrie (tělesa ventilu, Čerpadlo) kde by náklady na obrábění byly neúnosné.

Vybrat F tepané známky pro vysoce stresu, únavové části nebo únavové části (hřídele, příruby, upevňovací prvky) vyžadující vynikající houževnatost a mikrostrukturu bez vad.

Jaké výhody nabízejí F304L a F316L?

Jejich nízký uhlík (≤ 0.03 %) Prakticky eliminuje intergranulární korozi v zónách zasažených na tepelně, často odstraňování potřeby žíhání po západu.

Jak se porovnávají odpory koroze?

CF8 / CF3 / 304 / F304 odolat postavení až ~ 0,2 % Cl⁻.

CF8M/CF3M/316/F316 odolat ~ 0,5 % Cl⁻.

Varianty s nízkým obsahem uhlíku (CF3/CF3M/F34L/F316L) Udržujte tyto prahové hodnoty a zároveň zajišťují stabilitu svařovací zóny.

Provádějte a kované známky vyžadují různé tepelné ošetření?

Obsazení CF-Grades podstoupit žíhání řešení na ~ 1 040 ° C pro 30 Min a rychlé zchlazení k rozpuštění karbidů a homogenizace.

Tepelné F-Grades Obvykle sledujte pokyny ASTM A182: Řešení žíhání na 1 040–1 060 ° C pro 15 moje na 25 mm, Pak uhasit.

Která třída nabízí lepší mechanickou sílu?

Tepelné F-Grades (NAPŘ., F304, F316) dosáhnout vyššího tahu (~ 515 MPa) a houževnatost dopadu než obsazení CF-Grades (~ 450 MPa tahu), Kvůli jemnějším padělaným mikrostrukturám.

Jak se porovnávají náklady a dodací lhůta?

Cf Odlitky obecně stojí 10–15 % Méně za kilogram pro složité tvary, ale vyžadují delší dodací lhůtu (6–8 týdnů).

F Kované zásoby často lodí za 2–4 ​​týdny, při prémii 5–10 % za kilogram.