1. Bevezetés
CF8 rozsdamentes acél, gyakran nevezik leadott CF8, képviseli a kovácsoltok leadott egyenértékét 304 rozsdamentes acél.
Kiegyensúlyozott kémiával - 0.08 % szén, 18–20 % króm, és 8–10.5 % nikkel - cf8 kombinálja a korrózióállóságát 304 a casting tervezési szabadságával.
Ennek eredményeként, A mérnökök telepítik a CF8 -ot szivattyútestek, szelepházak, és egészségügyi szerelvények Ahol a bonyolult geometriák és agresszív környezetek konvergálnak.
Történelmileg, A kovácsoltól való váltás 304 to -to öntött CF8 komponensek a 20. század közepén kezdődött.
Az öntvények felismerték, hogy az olvadt CF8 kitöltheti az összetett formákat - amelyek gazdasági szempontból lehetetlenek lehetnek -, miközben továbbra is megbízható tartósságot biztosítanak.
Következésképpen, A CF8 az ipari hardver széles skáláját alátámasztja, -tól vegyi feldolgozó berendezés hogy tengeri szerelvények.
2. Kémiai összetétel & Kohászat
CF8 rozsdamentes acél - osztályozva a kovácsoltok leadásaként 304 rozsdamentes acél—A pontosan kiegyensúlyozott kémiai összetétel, amely kiváló korrózióállóságot biztosít, amelynek célja, erő, és az önthetőség.
Mint egy standard fokozat az ASTM A351 és ASTM A743 alatt, A CF8 konkrét összetételi korlátokat követi az ipari alkalmazások következetes minőségének és teljesítményének biztosítása érdekében.
Névleges kémiai összetétel (Tömegszázalék, %)
| Elem | Tartalom (%) | Funkció |
|---|---|---|
| Szén (C) | ≤0,08 | Korlátozza a karbid kialakulását; javítja a korrózióállóságot és a hegeszthetőséget |
| Króm (CR) | 18.0–20.0 | Oxidációs és korrózióállóságot biztosít |
| Nikkel (-Ben) | 8.0–10.5 | Fokozza a rugalmasságot és a keménységet; stabilizálja az austenit szerkezetet |
| Mangán (MN) | ≤1,5–2,0 | Deoxidizátor; Javítja a forró munkatulajdonságokat |
| Szilícium (És) | ≤1,5 | Elősegíti a casting folyékonyságát; deoxidizátorként működik |
| Foszfor (P) | ≤0,04 | Ellenőrzött, hogy elkerüljék az öleléseket |
| Kén (S) | ≤0,04 | Minimalizálva a forró repedés érzékenységének csökkentése érdekében |
| Vas (FE) | Egyensúly | Elsődleges mátrix elem |
Ezek az arányok tükrözöttek 304 rozsdamentes acél, de a rozsdamentes acél CF8 megtartja a szabályozott részét D - Ferrit- típusúan 3–7%-hogy megakadályozzuk a forró repedést a megszilárdulás során.
Az öntödei gyakorlat gyakran célozza meg 4–6% ferrit A hűtési sebesség beállításával és kisebb szilícium vagy nitrogén csípések révén.
Átmenet a folyadékról a szilárdra, A CF8 a Elsődleges austenit megszilárdulása követi a ferrit -austenit transzformáció az interdendritikus régiókban.
Ez duplex Mikrostruktúra - Austenit -szigetek egy ferrit mátrixban - Fokozza szívósság és repedési képesség.
Ráadásul, A δ -ferrit jelenléte a karbid -hálózatok növekedését a gabonahatárokon, így csökkentve a kockázatát szenzibilizáció A weld utáni hűtés után.
3. Szabványok, Ekvivalensek & Előírások
Az iparági előírások horgonyozzák a CF8 minőségét:
- ASTM A351/A743 a CF8 -ot jelöli az öntött rozsdamentes acélok alatt, és összekapcsolja US J92900.
- Európában, A CF8 megfelel Egy -JS 304 (1.4372) És az ISO 17916.
- A japán szabványok felsorolják Csak FC304.
A tipikus beszerzési dokumentumok igényelnek radiográfiai ellenőrzés, kémiai elemzés ± 0.03 % névleges, és maximális keménység -y -az 200 HB.
Az ilyen kritériumok garantálják a következetes teljesítményt a korrozív és mechanikus szolgáltatásban.
4. Fizikai & A CF8 rozsdamentes acél mechanikai tulajdonságai
CF8 rozsdamentes acél, Aisi leadott társa 304, kiegyensúlyozott mechanikai erejéért nagyra becsülik, hajlékonyság, és kiváló korrózióállóság.
Ezek a jellemzők sokféle iparágban sokoldalú választássá teszik-a kémiai feldolgozástól kezdve a tengeri és élelmiszer-minőségű alkalmazásokig.
Az alábbiakban bemutatjuk annak részletes bontását fizikai és mechanikai tulajdonságok, a releváns adatok támogatásával.
Mechanikai tulajdonságok (Szobahőmérséklet)
| Ingatlan | Tipikus érték | Megjegyzések |
|---|---|---|
| Szakítószilárdság | ≥485 MPa (70 KSI) | Biztosítja a strukturális integritást stressz alatt |
| Hozamszilárdság (0.2% ellensúlyozás) | ≥205 MPa (30 KSI) | Megfelelő a mérsékelt terhelési alkalmazásokhoz |
| Meghosszabbítás | ≥30% | Tükrözi a kiváló rugalmasságot és a megfogalmazhatóságot |
| Keménység (Brinell HBW) | ~ 150–190 | A hűtési sebességtől és a mikroszerkezettől függ |
| Ütközési szilárdság (Bűbáj) | > 80 J 20 ° C -on | Az δ-ferrit tartalom és a hőmérséklet függvénye |
Ezek az értékek megfelelnek ASTM A351/A743 követelmények és az öntési módszertől függően kissé változhatnak, hőkezelés, és az összetevő geometriája.
Fizikai tulajdonságok
| Ingatlan | Tipikus érték | Megjegyzések |
|---|---|---|
| Sűrűség | ~ 7,9 g/cm³ | Összehasonlítható a kovácsoltokkal 304 |
| Olvadási tartomány | 1400–1450 ° C | Fontos az öntödei hőmérséklete számára |
| Hővezető képesség | 16.2 W/m · k @ 100 ° C | Alacsonyabb, mint a szénacél; befolyásolja a hőeloszlást |
| Fajlagos hőkapacitás | ~ 500 J/kg · K | Mérsékelt termikus tehetetlenség |
| Termikus tágulási együttható | 17.2 µm/m · ° C (20–100 ° C) | A termikus kerékpáros alkalmazásokban figyelembe kell venni |
| Elektromos ellenállás | 0.72 µω · m | Jellemző az austenit fokozatra |
Megemelt hőmérsékleti viselkedés
A CF8 ésszerű szilárdságot ~ 400 ° C -ig tart (752 ° F), amelyen túl a gabona durva és szenzibilizáció csökkentheti a mechanikai és korrózió teljesítményét.
Az A tartomány feletti nagy stressz-szolgáltatáshoz nem ajánlott kivéve, ha stabilizálják vagy módosítják.
Fáradtság és kúszó ellenállás
- Kifáradási szilárdság (10⁷ ciklusok): ~ 240 MPa (35 KSI) A levegőben az RT -nél
- Kúszó ellenállás: A fény vagy a közepes hőstressz számára elfogadható, de nem alkalmas hosszú távú, magas hőmérsékletű expozícióra, például CF8C-re vagy hőálló ötvözetekre.
Megmunkálhatóság
Bár nem olyan szabadon gépész, mint néhány ferrit vagy martenzites acél, Rozsdamentes acél CF8 kínál jó megmunkálhatóság egy austenit ötvözethez.
Szerszámok optimalizált vágási szögekkel, Megfelelő takarmányok/sebességek, és a hűtőfolyadék -rendszerek ajánlottak.
Az nem mágneses természet Teljes mértékben austenit állapotokban is előnyös lehet a kiválasztott műszaki környezetben.
5. Korrózióállóság
A CF8 kitűnő általános korrózió forgatókönyvek - ellenállító híg savak és kloridok 200 PPM környezeti hőmérsékleten.
Az Hüvelyes ellenállás egyenértékű száma (Faipari) durván 17 tükrözi a szerény javulást 304, fordítva a pontos kezdeményezési időkre 20–30 % hosszabb ideig 3.5 % NaCl Solutions.
Mindazonáltal, A CF8 továbbra is hajlamos stresszkorrózió -repedés (SCC) nagy kloridban, magas hőmérsékleti környezet.
Az SCC enyhítésére, A tervezők gyakran a szolgáltatási hőmérsékleteket korlátozzák < 60 ° C vagy adja meg a CF8M/CF3M -et (hozzáadott molibdénnel) szigorúbb körülményekért.
6. Önthetőség & A CF8 rozsdamentes acél öntödei gyakorlatai
CF8 rozsdamentes acél - a kovácsolt 304 -es pontszám - kiváló öntési tulajdonságok, amelyek lehetővé teszik a komplex geometriák előállítását, nyomást hordozó alkatrészek, és korrózióálló szerkezetek.
Csatolhatósága az egyik legfontosabb oka annak, hogy az igényes ipari ágazatokban széles körben alkalmazható. Az alábbiakban bemutatjuk casting viselkedésének és legjobb öntödei gyakorlatának szakmai elemzését.
A legfontosabb öntözési funkciók
Jó folyékonyság
A CF8 rozsdamentes acél mérsékelt vagy jó folyékonyságot mutat, ami lehetővé teszi, hogy hatékonyan kitöltse a bonyolult penészüregeket.
Ez különösen fontos a vékony falakkal vagy finom részletekkel rendelkező alkatrészek előállításához.
A tipikus öntési hőmérséklet 1450° C - 1550 ° C, az alkatrész geometriájától és a metszet vastagságától függően.
Szélesebb fagyasztási tartomány
A rozsdamentes acél CF8 megszilárdul a megközelítőleg hőmérsékleti tartományban 50–80 ° C, hogy hajlamosabbá váljon mikrotorozitás és zsugorodási hibák összehasonlítva a keskeny megszilárdulási tartományokkal rendelkező anyagokkal.
Mint olyan, A megfelelő etetési rendszerek és a emelőképességek nélkülözhetetlenek.
Mérsékelt lineáris zsugorodás (~ 1,8–2,2%)
Az ötvözet összehúzódása a megszilárdulás során viszonylag kiszámítható, lehetővé téve az öntösztők számára, hogy megfelelő zsugorodási juttatásokkal és kompenzációs stratégiákkal tervezzenek formákat a dimenziós pontosság elérése érdekében.
Ellenállás a forró repedésnek
Kis mennyiségű jelenléte D-ferrit (3–7%) A mikroszerkezetben javítja a forró szakadás és a repedés ellenállását a hűtés során, Különösen vastagabb keresztmetszeteknél.
Megfelelő casting módszerek a CF8 rozsdamentes acélhoz
| Öntési módszer | Kulcsfontosságú jellemzők | Előnyök | Tipikus alkalmazások |
|---|---|---|---|
| Homoköntés | Kötött homokformákat használ; Medica és nagy alkatrészekhez alkalmas | Költséghatékony az alacsony-közepes mennyiségeknél; Támogatja a komplex geometriákat | Szivattyútestek, szelepházak, csőszerelvények, boríték |
| Befektetési öntés (Elveszett viasz) | Nagy pontosságú öntvényeket készít, finom részletekkel és sima felületekkel | Kiváló felszíni kivitel (RA < 3 µm), szűk tűrések (± 0,1–0,2 mm), minimális megmunkálás | Egészségügyi szerelvények, űrrepülési alkatrészek, élelmiszer-minőségű alkatrészek |
| Héjas penészöntés | Vékonyfalú homokformát gyantaval | Kiváló dimenziós pontosság a zöld homok felett; jó felületi kivitel | Műszerházak, kis precíziós alkatrészek |
| Centrifugális casting | Fém öntött egy forgó formába; hengeres alkatrészeket termel | Nagy sűrűségű felépítés, minimális porozitás, Kiváló mechanikai szilárdság radiális irányban | Csövek, perselyek, ujjú, hidraulikus hengerek |
| Állandó penészöntés (Gravitációs halál) | Újrafelhasználható fémformákat használ (ritka a CF8 esetében a termikus feszültségek miatt) | Jó felületi kivitel; Gyors ciklusidő az egyszerűbb geometriákhoz | Kis szerelvények, tengelykapcsoló (Korlátozott felhasználás a CF8 -ra a hideg hajlam miatt) |
| Vákuumos öntés (Választható) | Csökkentett nyomáson hajtják végre a gáz porozitása korlátozása érdekében | Fokozza a tisztaságot, Csökkenti a zárványokat, Javítja a fáradtság és a korrózió teljesítményét | Nagy tisztaságú öntvények nukleáris formában, orvosi, és vegyi szektorok |
7. Hegesztés & Hőkezelés
A CF8 könnyen hegeszt ER304 vagy ER304L töltőanyagok. Korlátozni szenzibilizáció, A gyártók fenntartják hőbevitel között 1.0–2,0 kJ/mm és az alul 250 ° C.
Gátlás utáni oldat -lágyítás -kor 1 040–1 100 ° C—A kioltással követik - a teljes korrózióállóság megismerése.
Alternatívaként, stressz -enyhítés -kor 650–750 ° C csökkenti a maradék stresszt jelentős szenzibilizációs kockázat nélkül.
8. CF8 rozsdamentes acél alkalmazása
Vegyi feldolgozóipar
Szivattyúk, szelepek, csőszerelvények, és agitátor tengelyek
Víz & Szennyvízkezelés
Csőrendszerek, szeleptestek, visszaáramlás megelőzői
Élelmiszer & Italipar
Egészségügyi szelepek, hőcserélők, keverők, és konténerek
Tengeri & Tengeri hardver
Fedélzeti szerelvények, vízfelvétel, víz alatti házak
Gyógyszerrendszerek
Helyben tisztít (Cip) csővezeték, steril tartályok, műszerházak
Energia & Energiatermelés
Turbina házak, hőcserélő alkatrészek, támogató struktúrák
9. Összehasonlítás az alternatív anyagokkal
| Ingatlan | CF8 rozsdamentes acél | CF8M rozsdamentes acél | CF3 / CF3M (Alacsony C) | Csillapító vas | Szénacél |
|---|---|---|---|---|---|
| Korrózióállóság | Jó | Kiváló (különösen a kloridok) | Kiváló (poszthegény) | Szegény (kivéve, ha bevonják) | Nagyon szegény (bevonást igényel) |
| Hegesztés | Jó, Néhány szenzibilizációs kockázat | Jó | Kiváló | Jó | Kiváló |
| Faipari (Pontozási index) | ~ 17 | ~ 25–27 | ~ 25–28 | <10 (Általában nem szabadítatlan) | <10 |
| Szakítószilárdság | ~ 485 MPA | ~ 485 MPA | ~ 450–480 MPa | ~ 450–550 MPa | ~ 415–485 MPA |
Megmunkálhatóság |
Mérsékelt | Mérsékelt | Mérsékelt | Nagyon jó | Kiváló |
| Hőstabilitás | Legfeljebb ~ 400 ° C -ig | Legfeljebb ~ 400 ° C -ig | Legfeljebb ~ 400 ° C -ig | ~ 300–400 ° C | ~ 400 ° C |
| Sűrűség | ~ 7,9 g/cm³ | ~ 7,9 g/cm³ | ~ 7,9 g/cm³ | ~ 7,0 g/cm³ | ~ 7,85 g/cm³ |
| Költség (Relatív) | Közepes | Magas | Magas | Alacsony | Nagyon alacsony |
| A legjobb felhasználási esetek | Általános korrózióálló öntvények | Tengeri, kémiai, savas szolgáltatás | Hegesztett, egészségügyi, vagy alacsony széntartalmú kritikus rendszerek | Szerkezeti részek, házak, alaplemez | Szerkezeti, száraz környezet bevonattal |
10. Feltörekvő trendek & Innovációk a CF8 rozsdamentes acélból
Fejlett ötvözött variánsok fejlesztése
Az agresszív közegekben a nagyobb korrózióállóság növekvő igényének kielégítése érdekében, A kutatás a CF8 -tól az optimalizálásra összpontosít Mikroalloying és összetétel finomítása.
A ferrit-austenit arány beállítása, A maradék delta ferrit ellenőrzése, és beépítve a nyomelemeket, mint például nióbium (Földrajzi jelzés) és molibdén (MO) javíthatja a forró repedés ellenállását és a mechanikai stabilitást.
- Hibrid CF8 osztályok testreszabott ferrit tartalommal (~ 5–7%) fejlesztik a hegeszthetőség és az erő kiegyensúlyozása érdekében.
- A molibdén-dúsított CF8-variánsok közbenső opcióként működnek a CF8 és a CF8M között, Mérsékelt klorid -rezisztenciát kínálva a 316L ekvivalens teljes költsége nélkül.
Additív gyártás (AM) Integráció
A fémöntés egyik leginkább zavaró innovációja a Az adalékanyag -gyártás integrálása (AM) technikák, főleg kötőanyag sugárzás és közvetlen energia lerakódás.
Míg a CF8 -ot hagyományosan homokba vagy befektetési formákba öntik, A hibrid AM-casting munkafolyamatok most lehetővé teszik:
- A komplex geometriák gyors prototípus -készítése
- A hálózat közeli formatermelése kis tételű vagy testreszabott alkatrészekhez
- Csökkentő anyaghulladék és átfutási idő
Olyan iparágak, mint a repülőgépipar, orvosi, és a védelem az AM-tenyésztésű CF8 vagy azzal egyenértékű 304L ötvözeteket vizsgálja meg a könnyűsúlyért, korrózióálló szerelvények.
Felületi tervezés & Bevonatok
A CF8 alkatrészek működési élettartamának meghosszabbítása magas ruházatban vagy erősen korrozív környezetben, felületi módosítási technikák alkalmazzák. Ide tartoznak:
- Termálpermet bevonatok (PÉLDÁUL., Cr3c2-nicr) Az eróziós ellenállás fokozása érdekében
- Elektropolizálás és passziváció A felületi érdesség csökkentése és a korrózió viselkedésének javítása érdekében
- Lézeres burkolat helyspecifikus erősítés és kopásvédelem érdekében
Ezek a módszerek egyre inkább szabványosak a CF8 alkatrészekre a tengeri, kémiai, és gyógyszerészeti ágazatok.
11. Következtetés
A CF8 rozsdamentes acél továbbra is hiteles választás mérsékelt, összetett -geometria öntött alkatrészek.
A kémia gondos kiegyensúlyozásával, öntödei gyakorlatok, és a roham utáni kezelések, A mérnökök felhasználhatják a CF8 -kat költséghatékonyság, korrózióállóság, és mechanikai megbízhatóság.
Szigorúbb környezethez, A CF8M vagy a CF3M javított teljesítményt nyújt szerény prémiumon.
LangHe a tökéletes választás a gyártási igényekhez, ha magas színvonalra van szüksége rozsdamentes acél öntvény.
Vegye fel velünk a kapcsolatot ma!
GYIK
Q: Mi a fő különbség a CF8 és a CF8M között?
A: A CF8M molibdént tartalmaz (~ 2–3%), Javítani a pontozással és a hasadékkal szembeni ellenállását a CF8 -hoz képest.
Q: Lehet -e hegeszteni a CF8 -ot?
A: Igen, A CF8 hegeszthető az ER304/304L töltővezetékkel. A weld utáni megoldás lágyításának ajánlott a korrózióállóság helyreállítása érdekében.
Q: CF8 mágneses?
A: Mint austenit acél, A CF8 általában nem mágneses a lágyított állapotban. A hideg munka vagy a nem megfelelő hőkezelés enyhe mágnesességet válthat ki.
Q: Mekkora a CF8 maximális hőmérséklete ellenállni?
A: A CF8 400 ° C -ig tartó hasznos szilárdságot tart fenn. A 450 ° C feletti elhúzódó expozíció öblülést vagy szenzibilizációt okozhat.
Q: Melyek a CF8 általános alkalmazásai?
A: Szelepek, szivattyú burkolatok, tengeri hardver, élelmiszer -feldolgozó berendezés, és vegyi növények alkatrészei.
Q: Hogyan hasonlítja össze a CF8 a gömbölyű vasat?
A: A CF8 jó jobb korrózióállóságot kínál, de magasabb költségekkel. A gömbölyű vas olcsóbb, de alkalmatlan agresszív környezethez.
