1. Uvod
Cf8m nehrđajući čelik je odlivena legura od nehrđajućeg čelika austenita, Standardizirano pod ASTM A351, A743, i A744, s UNS imenovanjem j92900.
To je u osnovi ekvivalent cast kovanog 316 nehrđajući čelik, Uključujući molibden (Mokar) u krom-nickel (Cr-nie) Matrica za pružanje pojačanog otpora lokalizirane korozije.
Pojavljujući se sredinom 20. stoljeća, uz sve veću industrijsku potražnju za isplativom, materijali otporni na koroziju,
CF8M nehrđajući čelik od tada je postao materijal izbora u aplikacijama koje uključuju kemijsku obradu, izlaganje mora, i okruženje u hrani.
Ono što razdvaja cf8m je njegova jedinstvena sposobnost kombiniranja odljeva s visokim performansama korozijske otpornosti i mehaničke čvrstoće-karakteristike koje se često ne nalaze istovremeno u jednoj leguri.
2. Kemijski sastav & Mikrostruktura
Kemijski sastav CF8M-a čvrsto se kontrolira kako bi se zadovoljile specifične mjerile mehaničkih i korozija otpornih na koroziju. Tipični nominalni sastav prikazan je u nastavku:
| Element | Težina % |
|---|---|
| Ugljik (C) | ≤ 0.08 |
| Mangan (MN) | ≤ 1.5 |
| Silicij (I) | ≤ 2.0 |
| Fosfor (P) | ≤ 0.04 |
| Sumpor (S) | ≤ 0.04 |
| Krom (CR) | 18.0–21.0 |
| Nikla (U) | 9.0–12.0 |
| Molibden (Mokar) | 2.0–3.0 |
| Željezo (FE) | Uravnotežiti |
S metalurškog stajališta, CF8M od nehrđajućeg čelika ima potpuno austenitnu matricu (FCC struktura), što osigurava izvrsnu žilavost čak i na kriogenim temperaturama.
Kontrolirana količina delta ferita (3–10%) često je prisutan u mikrostrukturi kako bi se spriječilo vruće pucanje tijekom učvršćivanja, posebno u debljim odljevanjima.
Ova dvofazna struktura također doprinosi zavarivanju i mehaničkoj stabilnosti.
Dodavanje molibdena igra ključnu ulogu u suzbijanju intermetalne faze i pojačava otpornost na koroziju pittinga i pukotina.
Sadržaj niskog ugljika (≤ 0.08%) smanjuje rizik od oborina karbida na granicama zrna, na taj način poboljšati otpornost na intergranularnu koroziju.
3. Standardi & Ekvivalenti
CF8M je standardiziran u različitim globalnim kodovima, Osiguravanje primjenjivosti na više tržišta:
| Standard | Oznaka |
|---|---|
| Astm | A351/A743/A744 CF8M |
| NAS | J92900 |
| U | 1.4408 (Gx5crnimo19-11-2) |
| ISO | X5CRNIMO17-12-2 |
| On je (bacanje) | SCS14 |
Izravno je usporedivo s kovanom 316 nehrđajući čelik (SAD S31600), Iako je lijevana verzija možda imala nešto drugačiji sadržaj ferita i mehaničke tolerancije.
4. Mehanička i fizikalna svojstva CF8M nehrđajućeg čelika
| Vlasništvo | Vrijednost / Raspon |
|---|---|
| Zatečna čvrstoća (UTS) | 485–620mPa |
| Snaga popuštanja (0.2% nagib) | 205–275MPa |
| Izduženje u prijelomu | ≥30% |
| Brinell tvrdoća (HB) | 150–200 |
| Charpy utjecaj žilavost (Rt) | ≥60J |
| Ograničenje zamora (10⁷ ciklusi) | ~ 200MPa |
| Gustoća | ~ 7,98G/cm³ |
| Toplinska vodljivost (100 ° C) | ~ 16W/m · k |
| Toplinsko širenje (20–100 ° C) | 16.5 × 10⁻⁶/k |
| Specifični toplinski kapacitet | ~ 500J/kg · k |
| Električni otpor (20 ° C) | ~ 0,74 µω · m |
| Elastični modul | ~ 193GPA |
| Magnetska propusnost | ~ 1,02 (ne -magnetski) |
| Raspon topljenja | ~ 1370–1400 ° C |
| Linearno skupljanje (bacanje) | 1.8–2,2% |
5. Korozijska otpornost nehrđajućeg čelika CF8m
CF8M nehrđajući čelik poznat je po svom Izvanredna otpornost na koroziju, posebno u klorid, kiseli, i morsko okruženje.
To je zbog pažljivo uravnoteženog sastava, uključujući molibden (2.0–3,0%),
koji značajno povećava svoje otpor i korozija pukotine otpornost, čineći ga prikladnim izborom za kritične industrijske primjene.
Opći otpor korozije
CF8M eksponati Izvrstan otpor do opća korozija u različitim okruženjima, uključujući blage kiseline i Kloridne otopine.
Legura krom Sadržaj tvori a zaštitni oksidni sloj na svojoj površini, što sprečava daljnju degradaciju.
To čini CF8M idealnim za upotrebu u kemijski reaktori, izmjenjivači topline, i cjevovod izložen razrijeđene kiseline ili agresivne kemikalije.
Otpornost na koroziju korozije
A Zamjenjivi broj otpora (Drvo) od cf8m je obično 23–25, što ukazuje na njegov visoki otpor na lokalizirana korozija takav zadirkivanje i korozija pukotine u Kloridna okruženja.
U usporedbi s Cf8 (304 bacanje), koji ima prednost oko 17, CF8M nadmašuje ga u vrlo agresivnim okruženjima poput morska voda ili Rješenja za kemijsku obradu.
Na primjer, U testovima izloženosti morskoj vodi, CF8M komponente nisu utjecale na to zadirkivanje ili korozija pukotine jer šest mjeseci, dok Cf8 pokazao značajnu koroziju za manje od tri mjeseca.
Pucanje korozije stresa (SCC) Otpornost
CF8M nehrđajući čelik ima superiorni otpor do pucanje korozije stresa (SCC), posebno u okruženje koje nosi klorid, Zbog niskog sadržaja ugljika i prisutnosti molibdena.
Dok su svi austenitni nehrđajući čelici osjetljivi na SCC, CF8m djeluje bolje od Cf8 (304 bacanje), što je sklonije pucanju pod stresom u otopinama bogatim kloridom.
U testovima gdje je CF8m bio izložen visoki zatezni stres i Kloridna okruženja, Legura je pokazala Nema pucanja, dok Cf8 izložena vidljivim pucanjem u roku od nekoliko tjedana pod sličnim uvjetima.
To CF8M čini prikladnim za aplikacije u morsko okruženje, kemijska obrada, i cjevovod izložen velikom zateznom stresu.
Usporedba s ostalim legurama od nehrđajućeg čelika
U usporedbi s Cf8 (304 bacanje) i Cf3m (316L), CF8M eksponati vrhunska otpornost na koroziju Kroz različite čimbenike kao što je pitting, korozija pukotine, i opća korozija.
Dodatak molibden povećava otpor CF8M pitting, pružanje a pouzdaniji opcija za industrije koje se bave morska voda ili kemijsko izlaganje.
Evo brze usporedbe:
| Vlasništvo | Cf8m | Cf8 (304 bacanje) | Cf3m (316L) |
|---|---|---|---|
| Mo sadržaj | 2.0–3,0% | Nijedan | 2.0–3,0% |
| Otpor (Drvo) | 23–25 | 17 | 23–25 |
| Opća korozija | Izvrstan | Umjeren | Izvrstan |
| Korozija pukotine | Izvrstan | Siromašan | Izvrstan |
| Pucanje korozije stresa | Dobro | Siromašan | Dobro |
CF8M je otpor, Opći otpor korozije, i Otpor pucanja korozije stresa su svi izrazito bolji od Cf8 (304 bacanje), dok održava usporedive performanse s Cf3m (316L).
To ga čini a preferirani materijal u teškim okruženjima gdje otpor korozije je najvažnije.
Otpornost na kiseline koje nose sumpor
CF8M od nehrđajućeg čelika posebno je otporan na sumporna kiselina i drugi kiseline koje nose sumpor.
Njegov izvedba u ovim okruženjima čini ga vrlo prikladnim za Primjena kemijske obrade, takav reaktori i izmjenjivači topline rukovanje sumporna kiselina.
Za razliku od drugih materijala, Cf8m odolijeva razgradnju od sumporne kiseline do 10% koncentracija, Osiguravanje dugovječnosti i smanjenje troškova održavanja.
6. Bacanje prikladnosti za CF8M od nehrđajućeg čelika
Prilikom određivanja CF8M od nehrđajućeg čelika za komponente lijeva, Inženjeri imaju koristi od materijala koji kombinira Izvrsna otpornost na koroziju s robusna odljenost.
Ispod su ključni atributi i preporučeni procesi koji CF8M čine idealnim izborom u zahtjevnim industrijama.
Ključni atributi prikladnosti
Dobra fluidnost
Prije svega, CF8m se lako teče u kalupe kad se izlije 1 550–1 600 ° C, postizanje fluidnosti 250–300 mm (ISO 243).
Ova razina fluidnosti podržava Odjeljci tankog zida do 4 mm i zamršene geometrije bez prehlade.
Umjereno skupljanje
Štoviše, CF8M pokazuje predvidljivo linearno skupljanje 1.8–2.2 %, što se može učinkovito nadoknaditi kroz Dopušteni uzorci i dizajniranje.
Modeliranjem očvršćivanja s CFD-om ili toplinskom feea, Ljejne mogu umanjiti poroznost središnje linije i postići tijesne dimenzijske tolerancije.
Tendencija niske vruće pucanje
Dodatno, kontroliran 3–7 % D - ferit Sadržaj u mikrostrukturi CF8M značajno smanjuje pucanje učvršćivanja.
Kao rezultat, Čak i u odjeljcima s naglim promjenama presjeka, Legura se odupire vrućim suzama i održava integritet.
Zavariv
CF8M odljeva od nehrđajućeg čelika prihvaćaju standard 316/316L Metali za punjenje i pohvaliti se Izvrsna zavarivost, Zahvaljujući njihovoj strukturi s niskim i uravnoteženom feritom -austenitom.
Poslovne otopine žarenje dalje vraća otpornost na koroziju, Osiguravanje trajnih popravaka.
Prilagodljivost toplinskog tretmana
Konačno, Cf8m dobro reagira na otopina (1 040–1 100 ° C) i brzo gašenje.
Tretmani za stres - u odnosu na 650–750 ° C također može smanjiti zaostale napone bez ugrožavanja pasivnosti, Davanje dizajnera fleksibilnost u obradi nizvodno.
Prikladne metode lijevanja za CF8M nehrđajući čelik
| Metoda | Koristi slučaj | Prednosti | Površinska obrada | Točnost dimenzije | Razmatranja |
|---|---|---|---|---|---|
| Lijevanje pijeska | Velika kućišta pumpe, tijela ventila | Ekonomično za teške, veliki dijelovi; Fleksibilna geometrija plijesni | RA 6–12 µm | ± 0,5% linearno | Za kontrolu poroznosti zahtijeva dobru kvalitetu pijeska i dizajniranje ustajanja |
| Ljuskanje | Dijelovi srednje kompleksije, komponente visoke vrijednosti | Fini detalj, Superiorna površinska završna obrada; kruti kalup smanjuje izobličenje | RA 3-6 µm | ± 0,3% linearno | Veći trošak alata; Najbolje za umjerene količine |
| Investicijski lijev | Mali, zamršeni oblici (ronilaca, fiting) | Izvrstan detalj i završetak; minimalna obrada | Ram < 3 µm | ± 0,1 mm | Veći trošak po dijelu; Ograničeno na manje odljeve |
| Centrifugalno lijevanje | Cilindrični dijelovi (cijevi, čahure, rotori) | Pojačana gustoća, usmjerena snaga, minimalna poroznost | RA 6-10 µm | ± 0,4% linearno | Zahtijeva specijaliziranu opremu; Geometrija ograničena na osimetričnu |
7. Zavarivanje & Toplinska obrada od nehrđajućeg čelika CF8m
CF8M je lako zavariti koristeći konvencionalne procese kao što je GTAW (TIG), Slabost (zalijepiti), i GMAW (MI).
Metali za punjenje poput ER316L ili E316L-16 obično se preporučuju za održavanje otpornosti na koroziju u zoni zavara.
Međutim, Mora se izvršiti oprez u vezi s unosom topline.
Prekomjerna toplina može rezultirati osjetljivošću - formiranje kromovih karbida na granicama zrna - što ugrožava otpornost na koroziju. Da ublaži ovo:
- Poslije otopine žarenje često se izvodi na 1040–1120 ° C, nakon čega slijedi brzo gašenje.
- Izbjegavajte sporo hlađenje u rasponu od 600–850 ° C kako biste spriječili stvaranje faze Sigma.
Za kritične primjene, Tretmani za ublažavanje stresa mogu se provesti na ~ 650 ° C 1-2 sata, posebno za ublažavanje zaostalih napona od obrade ili zavarivanja.
8. Ključne aplikacije
Otpor korozije CF8M, mehanička čvrstoća, A odljebinost čine je idealnim za aplikacije u različitim industrijama:
- Kemijska obrada: Reaktori, tenkovi, prirubnice, pumpe
- Ulje & Plin: Podmorni ventili, separatori, i konektori
- Morski: Osovine, ronilaca, Sustavi cjevovoda morske vode
- Hrana & Farmaceut: Sterilni ventili, cijevi, lopatice za miješanje
- Stvaranje energije: Kućišta turbine, kondenzatori, Injektori za gorivo
9. Usporedba s alternativnim materijalima
CF8M od nehrđajućeg čelika široko se koristi zbog ravnoteže otpornosti na koroziju, mehanička svojstva, i odvezenost.
Međutim, U odabiru materijala, Bitno je usporediti CF8M s alternativnim ocjenama od nehrđajućeg čelika i kovrčenim ekvivalentima kako bi se utvrdila prikladnost za određeno servisno okruženje.
Evo komparativnog pregleda:
| Vlasništvo / Značajka | Cf8m (Bacanje 316) | Cf8 (Bacanje 304) | Cf3m (Low-C 316L) | Cf8c (Stabilizirani 347 tipa) | Kovan 316 / 316L ss |
|---|---|---|---|---|---|
| Istaknuti sastav | CR 18%, U 9%, MO 2–3% | CR 18%, U 8% | CR 18%, U 9%, MO 2–3%, C ≤ 0.03% | CR 18%, U 10%, Stabilan | Slično CF8m / Cf3m |
| Otpor korozije (Drvo) | ~ 25 (umjeren do visok) | ~ 19–20 (donji) | ~ 25–26 (visok, posebno u zavarivanju) | ~ 20–21 | 25–26 (kovano ima više ujednačenog zrna) |
| Otpornost na klorid | Dobro | Fer | Vrlo dobar | Fer do dobro | Izvrsno u L razredu |
| Zavarivost | Izvrstan | Izvrstan | Superiorni (Nizak rizik od osjetljivosti) | Izvrstan (Zbog stabilizacije NB) | Izvrstan |
| Vrući otpor pucanja | Dobro (s kontroliranim feritom) | Umjeren | Bolje (niži c, Više ferita) | Vrlo dobar | Vrlo dobar |
| Zatečna čvrstoća (MPA) | ~ 485–585 | ~ 450–550 | ~ 450–550 | ~ 500–600 | ~ 500–620 |
Produženje (%) |
~ 30–35 | ~ 30–40 | ~ 35–40 | ~ 30–35 | ~ 40–50 |
| Puzati & Stabilnost visoke tempu | Umjereno do 600 ° C | Umjeren | Donji (Ograničena snaga puzanja) | Superiorni (NB stabilizira rast zrna) | Bolje od lijevanih ocjena (općenito) |
| Odljenost | Izvrstan | Izvrstan | Dobro (niži C može smanjiti fluidnost) | Umjeren | Nije primjenjivo |
| Obradivost | Fer do dobro | Dobro | Fer | Fer | Dobro |
| Tipične primjene | Ventili, pumpe, Morski odljevi | Arhitektonski, opća oprema | Bio/Pharma dijelovi, plovila s niskim temp | Petrokemijski, usluge visokog temp | Plovila za pritisak, strukturna cijev |
| Koštati | Umjeren | Donji | Malo više | Viši | Viši (trošak kovanog obrade) |
Ključni poduhvat
- CF8m vs. Cf8: CF8m nudi bolju otpornost na koroziju zbog molibdena, ali je nešto skuplji. Idealno za marinu, namirnica, i primjene kemijskih procesa.
- CF8m vs. Cf3m: CF3M ima bolju zavarivost i smanjeni rizik od senzibilizacije, čineći poželjnijim u visoko korozivnim okruženjima i zavarenim strukturama, kao što su farmaceutska plovila.
- CF8m vs. Cf8c: CF8C je superiorni za povišene primjene temperature, Zahvaljujući stabilizaciji niobiuma koja povećava snagu puzanja.
- CF8m vs. Kovan 316/316L: Kovani materijali pružaju bolju duktilnost i površinsku završnu obradu, Ali CF8m nudi fleksibilnost dizajna za velike, složene komponente.
10. Zaključak
Ukratko, CF8M od nehrđajućeg čelika je legura s visokim performansama prilagođena za upotrebu u korozivnim i mehanički zahtjevnim okruženjima.
Njegova optimizirana Cr-ni-mo kemija, uravnotežena austenitno-ferritična mikrostruktura, i izvrsna odljevanost čine ga pouzdanim materijalom u industrijama u rasponu od nafte i plina do farmaceutskih proizvoda.
Bilo da su raspoređeni u agresivnim morskim uvjetima ili sterilnom okruženju za preradu hrane, CF8m dosljedno pruža pouzdano, dugoročni učinak.
CF8M ostaje mjerilo industrije za inženjere i metalurgiste koji traže ekonomično rješenje s izvanrednim otpornošću na koroziju i mehanički stres.
Laga je savršen izbor za vaše potrebe za proizvodnjom ako vam treba visokokvalitetna odljevi od nehrđajućeg čelika.
