CF3/CF8/CF3M/CF8M dan F304/F316/F304L/F316L Series Panduan

1. Perkenalan

Baja tahan karat Dalam 300-seri Keluarga Austenitik mendominasi industri yang membutuhkan resistensi korosi, Kemampuan formulir, dan kinerja higienis.

Di antaranya, Jenis 304 Dan 316 muncul di keduanya pemeran Dan ditempa bentuk, masing -masing diatur oleh standar dan sistem penunjukan terpisah.

Komponen pemeran mengikuti ASTM A351 Penunjukan - CF3, CF8, CF3M, CF8M - sambil menempa dan menempa produk melekat pada ASTM A182 (juga tercermin dalam EN/DIN "F-grades"): F304, F316, F304L, F316L.

Di bagian berikut, Kami memecahkan kode kode ini, Bandingkan kimia dan struktur mikro mereka, dan menawarkan pedoman untuk memilih cast versus nilai tempa untuk katup, pompa rumah, perpipaan, dan peralatan yang mengandung tekanan lainnya.

2. Standar ASTM & Awalan

• ASTM A351 sampul Coran stainless steel untuk bagian yang mengandung tekanan. Dalam standar ini, "C" berarti Pengecoran, dan "f" dalam kode kelas (misalnya. CF8) menunjukkan “cast.”
• ASTM A182 memerintah Pertikian Stainless Steel dan perlengkapan tempa. "F" di F304/F316 menunjukkan Penempaan (atau produk tempa).

Awalan	Arti	Standar	Jenis produk yang khas
C	Pengecoran	A351	Tubuh katup, pompa rumah
F	Penempaan/tempa	A182	Flensa, poros, pengencang

3. Penunjukan casting: Seri CF per ASTM A351

Saat insinyur menentukan badan katup, pompa rumah, atau manifold yang kompleks, Mereka sering beralih ke ASTM A351 Coran untuk integritas one-piece dan geometri yang rumit.

Dalam nilai austenitic A351, Empat Penunjukan—CF3, CF8, CF3M, Dan CF8M—Mirror nilai tempa yang akrab 304, 304L, 316, dan 316L, masing -masing.

Di bawah, Kami memecahkan kode setiap nilai CF-Series, Sorot kimia dan sifat mikrostrukturalnya, dan jelaskan bagaimana penyesuaian paduan kinerja menyesuaikan.

CF3

Komposisi:

• Kromium: 18.0–20.0 wt%
• Nikel: 8.0–10.5 wt%
• Karbon: ≤ 0.03 wt% (rendah-c)
• Mangan, silikon, fosfor, sulfur: per batas ASTM

Setara: Cast Analogue dari 304L (US S30403, DI DALAM 1.4307).

Atribut utama:

• Kimia rendah karbon mencegah presipitasi karbida selama pendinginan pasca-pour lambat, Menghilangkan sensitisasi zona las yang umum pada baja yang lebih tinggi.
• Solusi anil pada 1 040 ° C untuk 30 menit diikuti oleh pendinginan air melarutkan karbida interdendritic apa pun, menghasilkan laju korosi di bawah 0.1 mm/tahun di lingkungan klorida netral.
• Kekuatan tarik Biasanya ukuran ~ 445 MPa, dengan kasar 5 % lebih rendah dari CF8, tetapi dengan resistensi korosi intergranular yang unggul.

CF8

Komposisi:

• Kromium: 18.0–20.0 wt%
• Nikel: 8.0–10.5 wt%
• Karbon: ≤ 0.08 wt%
• Lacak elemen dalam batas standar

Setara: Cast mitra ke 304 (US S30400, DI DALAM 1.4301).

Atribut utama:

• Standar-karbon 304 kimia memberikan resistensi korosi yang seimbang dan keuletan.
• Biji -bijian dendritik Ukur 1–3 mm, Jadi energi dampak charpy rata -rata CF8 pada –20 ° C (≈ 30 J) jatuh tentang 15 % Di bawah ini menghasilkan 304.
• Hemat biaya untuk layanan yang cukup korosif, Katup CF8 menahan lubang hingga ~ 0,2 % NaCl at 20 ° C..

CF3M

Komposisi:

• Kromium: 16.0–18.0 wt%
• Nikel: 10.0–14.0 wt%
• Molybdenum: 2.0–3.0 wt%
• Karbon: ≤ 0.03 wt%
• Paduan kecil per spesifikasi ASTM

Setara: Cast Analogue dari 316L (US S31603, DI DALAM 1.4404).

Atribut utama:

• Low-C ditambah 2–3 % Mo meningkatkan pren (Jumlah setara resistansi pitting) dari ~ 18 (di CF3) ke ~ 25, secara kasar menggandakan resistensi terhadap pitting yang diinduksi klorida.
• Pengobatan larutan pada 1 040 ° C melarutkan karbida kaya mo, memberikan resistensi creep hingga 250 ° C dengan < 5 % Kehilangan kekuatan berakhir 1 000 H.
• Layanan hidrokarbon dan gas asam Manfaat dari jaringan karbida minimal CF3M dan stabilitas film pasif yang ditingkatkan MO.

CF8M

Komposisi:

• Kromium: 16.0–18.0 wt%
• Nikel: 10.0–14.0 wt%
• Molybdenum: 2.0–3.0 wt%
• Karbon: ≤ 0.08 wt%
• Elemen lain per batas ASTM

Setara: Versi cast dari 316 (US S31600, DI DALAM 1.4401).

Atribut utama:

• Standar-C 316 kimia memberikan ketahanan korosi yang luas - termasuk air laut dan 5 % HCL - Sementara MO memerangi serangan lokal.
• Kekuatan tarik yang lebih tinggi (~ 480 MPa) versus CF3M membuat CF8M cocok untuk bagian yang lebih tebal dan bagian suhu tinggi.
• Kemampuan suhu tinggi: CF8M mempertahankan 80 % kekuatan luluh suhu kamar di 300 ° C., mengungguli CF8 oleh 20 %.

Ringkasan: Penunjukan CF dan setara

4. Nilai tempa/dilas "F-" di EN/DIN/FSSA

Bergeser dari coran ke komponen tempa dan palsu, itu "F-" awalan di Eropa (Satu/Anda) dan Jepang (Dia/fssa) Standar menunjukkan bahan yang dipasok sebagai batang, perlengkapan, flensa, atau trim katup.

Produk -produk ini mengikuti ASTM A182 di AS. dan sesuai dengan nomor EN di bawah ini.

F304 (DI DALAM 1.4301 / Aisi 304)

• Komposisi nominal: 18.0–20.0 % Cr, 8.0–10.5 % Di dalam, C ≤0.08 %, Mn ≤2 %, Dan ≤1 %
• Sifat mekanik:

• • Kekuatan luluh (RP0.2): ~ 215 MPa
  • Kekuatan tarik (Rm): 505–735 MPa
  • Pemanjangan: ≥ 40 %

• Sifat korosi:

• • Tingkat korosi umum < 0.1 mm/tahun di media netral
  • Ambang Pitting ~ 0.2 % Cl⁻ at 20 ° C.

• Aplikasi: Perlengkapan layanan makanan, trim katup tugas sedang, Trim Arsitektur

F316 (DI DALAM 1.4401 / Aisi 316)

• Komposisi nominal: 16.0–18.0 % Cr, 10.0–14.0 % Di dalam, 2.0–3.0 % Mo, C ≤0.08 %
• Sifat mekanik:

• • Kekuatan luluh (RP0.2): ~ 205 MPa
  • Kekuatan tarik (Rm): 515–715 MPa
  • Pemanjangan: ≥ 40 %

• Sifat korosi:

• • Mengadu dorongan hingga 0.5 % Cl⁻ --150 % lebih tinggi dari F304
  • Resistensi superior terhadap asam sulfat dan hidroklorat

• Aplikasi: Perlengkapan laut, Internal katup proses kimia, tabung penukar panas

F304L (DI DALAM 1.4307 / AISI 304L)

• Varian rendah karbon: C ≤0.03 % Mencegah presipitasi kromium-karbida di zona yang terkena dampak panas (Haz).
• Sifat mekanik:

• • RP0.2: ~ 205 MPa (sedikit di bawah F304)
  • Pemanjangan: ≥ 45 % (Formabilitas yang ditingkatkan)

• Sifat korosi:

• • Menghilangkan serangan intergranular di HAZ tanpa solusi pasca-kelelawar anil
  • Ambang pitting: ~ 0.2 % Cl⁻

• Aplikasi: Kapal tekanan yang dilas, tangki farmasi, Perpipaan industri makanan/minuman

F316L (DI DALAM 1.4404 / AISI 316L)

• Rendah karbon, Mo-Bearing: 16–18 % Cr, 10–14 % Di dalam, 2–3 % Mo, C ≤0.03 %.
• Sifat mekanik:

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

• Sifat korosi:

• • Pren tinggi (~ 25)— Sangat bagus untuk layanan klorida dan gas asam
  • Stabilitas las-zona tanpa anil

• Aplikasi: Katup layanan asam (Lingkungan h), perpipaan laut, Penukar panas

Tabel referensi silang

5. Analisis komparatif: Cast vs.. Ditempa

Struktur mikro & Sifat mekanik

Sedangkan Cast CF-grades menampilkan biji -bijian dendritik kasar dan kekuatan tarik ASTM di sekitar 450 MPa,

T-grades tempa memiliki baik -baik saja, Biji -bijian bekerja dengan tarik ~ 515 MPa dan 15-20 % ketangguhan dampak yang lebih tinggi pada –20 ° C.

Kinerja korosi

Meskipun kimiawi nominal cocok, Bagian cor dapat menampung mikro-porositas dan pemisahan, mengarah ke serangan lokal jika tidak diobati dengan panas dengan benar.

Sebaliknya, Baja tempa menunjukkan komposisi yang seragam, Menganugerahkan ambang pitting yang sedikit lebih baik dan resistensi SCC.

Pertimbangan fabrikasi

Casting unggul untuk geometri kompleks - badan katup dan perumahan pompa - menghilangkan lusinan operasi pemesinan.

Sebaliknya, Pertikaian lebih mahal per kilogram tetapi menawarkan kekuatan kelelahan yang unggul, Aliran biji -bijian yang seragam, dan cacat minimal.

Biaya & Trade-off time-time

Pengecoran biasanya mengutip 6–8 minggu Untuk coran CF khusus, Sedangkan batang f-grade standar dan flensa dikirimkan 2–4 minggu.

Per kilogram, Cast CF8M berjalan tentang 10 % lebih murah dari F316 yang ditempa, Meskipun total biaya komponen mungkin lebih menyukai casting untuk bentuk yang rumit.

Aspek	CF8/CF8M/CF3/CF3M (Pemeran)	F304/F316/F304L/F316L (Tertempa)
Geometri	Bentuk kompleks dalam satu potong	Bentuk yang lebih sederhana; mungkin memerlukan pengelasan/fabrikasi
Kekuatan mekanis	Ketangguhan yang lebih rendah; ASTM Tarik ~ 450 MPa	Ketangguhan yang lebih tinggi; ASTM Tarik ~~ 515 MPa
Resistensi korosi	Cocok dengan komposisi (304/316 setara)	Komposisi yang setara, sedikit lebih baik karena biji -bijian yang lebih halus
Kemampuan las	Membutuhkan perlakuan panas yang cermat	Bagus sekali; Versi rendah-C menghindari kepekaan
Biaya & Waktu tunggu	Biaya yang lebih rendah untuk suku cadang yang kompleks; waktu tunggu yang lebih lama	Biaya bahan baku yang lebih tinggi; Pengiriman stok standar yang lebih cepat

6. Aplikasi & Pedoman Pemilihan Material

• Komponen cast CF3/CF8/CF3M/CF8M: Tubuh katup, selongsong pompa, Kerang Penukaran Panas-Di mana integritas tunggal dan bagian internal yang rumit mengurangi biaya perakitan.
  CF3M dan CF8M muncul dalam layanan kimia dan lepas pantai, Terima kasih untuk resistensi klorida yang ditingkatkan.
• F304/F316/F304L/F316L Produk tempa: Flensa pipa, poros, pengencang, dan trim katup tekanan tinggi;
  Rakitan las-kritis di pabrik petrokimia dan pembangkit listrik mendukung varian rendah-C untuk menghindari korosi Haz.
• Matriks Keputusan:

• • Pilih CF-grades Saat geometri mempersulit pemesinan, dan kondisi layanan tidak menuntut ketangguhan tempa.
  • Pilih F-Grades untuk bagian kelelahan siklus tinggi, bagian dinding tipis, atau di mana protokol QA/QC memerlukan inspeksi ultrasonik materi tempa.

7. Kesimpulan

Meskipun berbagi kimia dasar, CF3, CF8, CF3M, CF8M (ASTM A351) Dan F304, F316, F304L, F316L (ASTM A182/EN/DIN) melayani peran yang berbeda:

• Kelas CF-CAST cocok dengan ekuivalen tempa dalam ketahanan korosi dan kemampuan suhu tetapi menunjukkan mikrostruktur yang lebih kasar dan kekuatan yang lebih rendah.
• Nilai F yang diportir memberikan biji-bijian yang lebih halus, ketangguhan yang lebih tinggi, dan sifat yang konsisten-ideal untuk komponen stres tinggi dan kelelahan.

Dengan memahami awalan ini dan implikasinya, Insinyur dapat mengoptimalkan pilihan material - biaya keseimbangan, pertunjukan, dan manufakturabilitas - untuk memastikan yang dapat diandalkan, katup ekonomis dan komponen pompa.

8. Referensi & Standar

• ASTM A351/A351M: “Spesifikasi standar untuk coran, Austenitic, untuk bagian yang mengandung tekanan ”
• ASTM A182/A182M: “Spesifikasi Standar untuk Flensa Pipa Paduan dan Stainless Steel yang Dipalsukan atau Gulung, Perlengkapan palsu, dan katup dan suku cadang untuk layanan suhu tinggi "
• DI DALAM 1.4301/1.4307/1.4401/1.4404 (DIN Equivalents)
• US S30400/S30403/S31600/S31603 Penunjukan

 

FAQ

Apa perbedaan CF8 dan CF8M?

CF8 cocok dengan 18-20 %CR - 8-10,5 %Ni dengan karbon standar (≤ 0.08 %), The Cast setara dengan 304.

CF8M menambahkan 2-3 %mo (16-18% CR-10-14% in-2-3% i, C ≤ 0.08 %), mirroring 316 dan meningkatkan kekuatan pitting dan suhu tinggi.

Mengapa Memilih CF3 atau CF3M Lebih dari CF8/CF8M?

CF3 Dan CF3M Batasi karbon hingga ≤ 0.03 %, Mencegah sensitisasi zona las pada coran yang membungkus lambat. CF3 ≈ 304L; CF3M ≈ 316L.

Kapan saya harus menentukan cast CF-grades alih-alih f-grades tempa?

Menggunakan CF Coran untuk kompleks, geometri one-piece (tubuh katup, pompa rumah) di mana biaya pemesinan akan menjadi penghalang.

Memilih F nilai tempa untuk stres tinggi, bagian-bagian yang sangat kritis atau dinding tipis (poros, flensa, pengencang) membutuhkan ketangguhan yang unggul dan mikrostruktur bebas cacat.

Keuntungan apa yang ditawarkan F304L dan F316L?

Karbon rendah mereka (≤ 0.03 %) secara virtual menghilangkan korosi intergranular di zona yang terkena dampak panas, sering menghapus kebutuhan untuk anil pasca-keluhan.

Bagaimana perbandingan resistensi korosi?

CF8 / CF3 / 304 / F304 menahan pitting hingga ~ 0,2 % Cl⁻.

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

Varian rendah karbon (CF3/CF3M/F34L/F316L) Pertahankan ambang ini sambil memastikan stabilitas zona las.

Lakukan nilai gips dan tempa memerlukan perawatan panas yang berbeda?

Cast CF-grades menjalani anil solusi pada ~ 1 040 ° C untuk 30 Min dan pendinginan cepat untuk melarutkan karbida dan homogenisasi.

T-grades tempa biasanya ikuti pedoman ASTM A182: Solusi Anneal at 1 040–1 060 ° C untuk 15 milikku per 25 mm, lalu pendinginan.

Kelas mana yang menawarkan kekuatan mekanik yang lebih baik?

T-grades tempa (MISALNYA., F304, F316) mencapai tarik yang lebih tinggi (~ 515 MPa) dan dampak ketangguhan daripada cast CF-grades (~ 450 MPa tarik), karena struktur mikro yang lebih halus.

Bagaimana biaya dan waktu tunggu membandingkan?

CF Coran umumnya harganya 10-15 % lebih sedikit per kilogram untuk bentuk kompleks tetapi membutuhkan waktu tunggu yang lebih lama (6–8 minggu).

F Stok tempa sering kali kapal dalam 2-4 minggu, dengan premi 5-10 % per kilogram.