CF3/CF8/CF3M/CF8MおよびF304/F316/F304L/F316Lシリーズガイド

1. 導入

ステンレス鋼 300シリーズでは、耐食性を必要とするオーステナイトファミリーが産業を支配しています, 形成性, および衛生的なパフォーマンス.

これらの中で, タイプ 304 そして 316 両方に表示されます キャスト そして 鍛えた フォーム, それぞれが個別の標準と指定システムによって管理されています.

キャストコンポーネントが続きます ASTM A351 指定 - CF3, CF8, CF3M, CF8M - 鍛造された鍛造製品が接着します ASTM A182 (また、EN/DIN「Fグラデーション」に反映されています): F304, F316, F304L, F316L.

次のセクション, これらのコードをデコードします, 化学と微細構造を比較してください, バルブ用の鋳造グレードと錬金術のグレードを選択するためのガイドラインを提供します, ポンプハウジング, 配管, その他の圧力含有装置.

2. ASTM標準 & プレフィックス

• ASTM A351 カバー ステンレス鋼の鋳物 圧力をかける部分の場合. この基準で, 「C」が略です 鋳造, グレードコードの「F」 (例えば. CF8) 「キャスト」を示します。
• ASTM A182 管理します ステンレス鋼の鍛造 そして錬金術. F304/F316の「F」が示されています 鍛造 (または錬金術).

プレフィックス	意味	標準	典型的な製品タイプ
c	鋳造	A351	バルブボディ, ポンプハウジング
f	鍛造/鍛造	A182	フランジ, シャフト, ファスナー

3. キャスト指定: ASTM A351ごとのCFシリーズ

エンジニアがバルブボディを指定するとき, ポンプハウジング, または複雑なマニホールド, 彼らはしばしば頼ります ASTM A351 ワンピースの完全性と複雑な幾何学のための鋳造.

A351のオーステナイトグレード内, 4つの指定 - CF3, CF8, CF3M, そして CF8M - おなじみの錬金術の成績を模倣します 304, 304l, 316, および316L, それぞれ.

下に, 各CFシリーズグレードをデコードします, 化学と微細構造の特性を強調します, 合金調整がどのように調整されたかを説明します.

CF3

構成:

• クロム: 18.0–20.0 wt％
• ニッケル: 8.0–10.5重量％
• 炭素: ≤ 0.03 wt％ (ロー-C)
• マンガン, シリコン, リン, 硫黄: ASTM制限ごと

同等: のアナログをキャストします 304l (US S30403, で 1.4307).

重要な属性:

• 低炭素化学 投票後冷却が遅いときに炭化物の降水量を防ぎます, 高C鋼で一般的な溶接ゾーン感作を排除します.
• ソリューションアニーリング で 1 040 °C for 30 数分に続いて、ウォータークエンチは、間隔炭化物を溶かします, 下の腐食率を生成します 0.1 中性塩化物環境のMM/年.
• 抗張力 通常、〜445 MPaを測定します, だいたい 5 % CF8よりも低い, しかし、優れた顆粒間耐性抵抗があります.

CF8

構成:

• クロム: 18.0–20.0 wt％
• ニッケル: 8.0–10.5重量％
• 炭素: ≤ 0.08 wt％
• 標準制限内の要素をトレースします

同等: カウンターパートをキャストします 304 (US S30400, で 1.4301).

重要な属性:

• 標準カーボン 304 化学 バランスの取れた耐食性と延性を供給します.
• 樹状穀物 1〜3 mmを測定します, したがって、CF8の平均シャルピー衝撃エネルギー–20°C (≈ 30 j) 倒れます 15 % 以下の錬金術304.
• 費用対効果 適度に腐食性サービス用, CF8バルブは、ピットティングに〜0.2に抵抗します % nacl at 20 °C.

CF3M

構成:

• クロム: 16.0–18.0 wt％
• ニッケル: 10.0–14.0 wt％
• モリブデン: 2.0–3.0 wt％
• 炭素: ≤ 0.03 wt％
• ASTM仕様ごとのマイナーな合金

同等: のアナログをキャストします 316l (US S31603, で 1.4404).

重要な属性:

• Low-C Plus 2–3 % MO Prenを上げます (ピッティング抵抗相当数) 〜18から (CF3で) 〜25に, 塩化物誘発性の孔食に対する抵抗性をほぼ2倍にします.
• 溶液処理 で 1 040 °Cは、豊富な炭化物を溶解します, クリープ抵抗を与えます 250 °Cで < 5 % ストレングスロスオーバー 1 000 h.
• 炭化水素およびサワーガスサービス CF3Mの最小炭化物ネットワークとMO強化パッシブフィルムの安定性の恩恵を受ける.

CF8M

構成:

• クロム: 16.0–18.0 wt％
• ニッケル: 10.0–14.0 wt％
• モリブデン: 2.0–3.0 wt％
• 炭素: ≤ 0.08 wt％
• ASTM制限ごとのその他の要素

同等: のキャストバージョン 316 (US S31600, で 1.4401).

重要な属性:

• 標準c 316 化学 海水を含む広い腐食抵抗を提供します 5 % HCL - MOはローカライズされた攻撃と戦います.
• より高い引張強度 (〜480 MPa) CF3MとCF8Mは、より厚いセクションや高温部品に適しています.
• 上昇した温度機能: CF8Mは維持されます 80 % 室温の降伏強度の 300 °C, CF8を上回る 20 %.

まとめ: CF指定と同等物

4. en/din/fssaの錬金術/溶接「f-」グレード

キャスティングから鍛造および偽造コンポーネントへの移行, the 「F-」 ヨーロッパのプレフィックス (1つ/あなた) そして日本語 (彼/fssa) 標準は、バーとして供給される材料を示します, フィッティング, フランジ, またはバルブトリム.

これらの製品は続きます ASTM A182 米国で. 以下のEN番号に対応してください.

F304 (で 1.4301 / アイシ 304)

• 公称組成: 18.0–20.0 % cr, 8.0–10.5 % で, C≤0.08 %, mn≤2 %, および≤1 %
• 機械的特性:

• • 降伏強度 (RP0.2): 〜215 MPa
  • 抗張力 (rm): 505–735 MPa
  • 伸長: ≥ 40 %

• 腐食特性:

• • 一般腐食率 < 0.1 ニュートラルメディアのMM/年
  • ピットしきい値〜 0.2 % cl⁻at 20 °C

• アプリケーション: フードサービスフィッティング, 中程度のデューティバルブトリム, 建築トリム

F316 (で 1.4401 / アイシ 316)

• 公称組成: 16.0–18.0 % cr, 10.0–14.0 % で, 2.0–3.0 % MO, C≤0.08 %
• 機械的特性:

• • 降伏強度 (RP0.2): 〜205 MPa
  • 抗張力 (rm): 515–715 MPa
  • 伸長: ≥ 40 %

• 腐食特性:

• • しきい値を締めます 0.5 % cl⁻—150 % F304よりも高い
  • 硫酸および塩酸に対する優れた耐性

• アプリケーション: 海洋継手, 化学プロセスバルブ内部, 熱交換管

F304L (で 1.4307 / AISI 304L)

• 低炭素変異体: C≤0.03 % 溶接熱に影響を受けたゾーンのクロムカルバイドの降水を防ぎます (ハズ).
• 機械的特性:

• • RP0.2: 〜205 MPa (F304のわずかに下)
  • 伸長: ≥ 45 % (フォーミン性の向上)

• 腐食特性:

• • 溶解後のアニーリングなしでは、HAZでの顆粒間攻撃を排除します
  • ピットのしきい値: 〜 0.2 % cl⁻

• アプリケーション: 溶接圧力容器, 医薬品タンク, 食品/飲料産業の配管

F316L (で 1.4404 / AISI 316L)

• 低炭素, mo-bearing: 16–18 % cr, 10–14 % で, 2–3 % MO, C≤0.03 %.
• 機械的特性:

• • RP0.2: 〜200 MPa
  • rm: 485–680 MPa
  • 伸長: ≥ 40 %

• 腐食特性:

• • ハイプレン (〜 25) - 塩化物とサワーガスサービス用のエクスペレント
  • アニーリングなしの溶接ゾーンの安定性

• アプリケーション: サワーサービスバルブ (H₂S環境), 海洋配管, 熱交換器

相互参照テーブル

5. 比較分析: キャストvs. 鍛えた

微細構造 & 機械的特性

一方 キャストCFグラデーション 粗い樹状粒子とASTMの引張強度を見せます 450 MPA,

鍛造fグレード うまくいきます, 張力〜515 MPaと15〜20の穀物 % –20°Cでのより高い衝撃靭性.

腐食性能

公称化学は一致しますが, 鋳造部品には、微小多孔性と分離を抱くことができます, 適切に熱処理されていない場合、局所攻撃につながります.

対照的に, 錬鉄製の鋼は均一な組成を示します, わずかに優れたピットのしきい値とSCC抵抗を付与します.

製造上の考慮事項

鋳造は、複雑な幾何学（バルブボディとポンプハウジング）に優れています。.

逆に, 鍛造価格は1キログラムあたりの費用がかかりますが、優れた疲労強度を提供します, 均一な粒流, 最小限の欠陥.

料金 & リードタイムトレードオフ

Foundriesは通常引用します 6–8週 カスタムCFキャスト用, 一方、標準的なFグレードバーとフランジが出荷されます 2–4週.

キログラムあたり, CAST CF8Mが実行されます 10 % 鍛造F316よりも安い, 総コンポーネントコストは複雑な形状のキャストを支持する場合がありますが.

側面	CF8/CF8M/CF3/CF3M (キャスト)	F304/F316/F304L/F316L (偽造)
ジオメトリ	一枚の複雑な形	よりシンプルな形; 溶接/製造が必要になる場合があります
機械的強度	靭性が低い; ASTM引張〜450 MPa	より高いタフネス; ASTM引張~~ 515 MPa
耐食性	構成に一致します (304/316 同等)	同等の構成, 細かい穀物のためにわずかに優れています
溶接性	慎重な熱処理が必要です	素晴らしい; 低Cバージョンは感作を避けます
料金 & リードタイム	複雑な部品の低コスト; 長いキャストリードタイム	より高い原材料コスト; より速い標準在庫配信

6. アプリケーション & 材料選択ガイドライン

• CF3/CF8/CF3M/CF8Mキャストコンポーネント: バルブボディ, ポンプケース, 熱交換シェル - シングルピースの完全性と複雑な内部パッセージがアセンブリコストを削減する.
  CF3MとCF8Mは、化学およびオフショアサービスに表示されます, 塩化物耐性の耐性に感謝します.
• F304/f316/f304l/f316L錬金術: パイプフランジ, シャフト, ファスナー, および高圧バルブトリム;
  石油化学および発電植物の溶接批判的なアセンブリは、ハズ腐食を避けるために低気圧バリアントを好みます.
• 決定マトリックス:

• • CFグラデーションを選択します ジオメトリが機械加工を複雑にするとき, そして、サービス条件は、鍛造タフネスを要求しません.
  • f-グラデーションを選択します 高サイクル疲労部品の場合, 薄壁のセクション, またはQA/QCプロトコルには錬金術材料の超音波検査が必要な場合.

7. 結論

基本化学を共有しているにもかかわらず, CF3, CF8, CF3M, CF8M (ASTM A351) そして F304, F316, F304L, F316L (ASTM A182/EN/DIN) 明確な役割を果たします:

• CFキャストグレードは、腐食抵抗と温度能力の錬金術と一致しますが、より粗い微細構造と控えめに低い強度を示します.
• forgedグレードはより細かい粒子を供給します, より高いタフネス, および一貫した特性 - 高ストレスおよび疲労批判的な成分のためのideal.

これらのプレフィックスとその意味を理解することにより, エンジニアは、材料の選択を最適化できます, パフォーマンス, および製造可能性 - 信頼性を確保するため, 経済的なバルブとポンプ成分.

8. 参照 & 規格

• ASTM A351/A351M: 「鋳物の標準仕様, オーステナイト, 圧力含有部品の場合」
• ASTM A182/A182M: 「鍛造または巻き合わせた合金とステンレス鋼パイプフランジの標準仕様, 鍛造フィッティング, 高温サービスのバルブと部品」
• で 1.4301/1.4307/1.4401/1.4404 (DIN相当)
• US S30400/S30403/S31600/S31603 指定

 

FAQ

CF8とCF8Mはどのように異なりますか?

CF8 18〜20％のCR – 8〜10.5％NIと標準炭素と一致します (≤ 0.08 %), に相当するキャスト 304.

CF8M 2〜3％を追加します (16-18％CR-10-14％IN-2-3％i, c≤ 0.08 %), ミラーリング 316 孔食と高温強度の改善.

CF8/CF8MよりもCF3またはCF3Mを選択する理由?

CF3 そして CF3M 炭素を≤に制限します 0.03 %, ゆっくりした冷却鋳物における溶接ゾーン感作の防止. CF3≈304L; CF3M≈316L.

錬金術のfグレードではなく、キャストCFグラードを指定するのはいつですか?

使用 CF 複雑な鋳物, ワンピースジオメトリ (バルブボディ, ポンプハウジング) 機械加工コストが法外になる場合.

選ぶ f 高ストレスのための錬金術グレード, 疲労批判的または薄い壁の部分 (シャフト, フランジ, ファスナー) 優れた靭性と欠陥のない微細構造が必要です.

F304LおよびF316Lはどのような利点を提供しますか?

彼らの低炭素 (≤ 0.03 %) 溶接熱に影響を受けたゾーンの顆粒間腐食を実質的に排除します, 多くの場合、ポストウェルドアニーリングの必要性を削除します.

耐食性はどのように比較されますか?

CF8 / CF3 / 304 / F304 〜0.2までの孔食に抵抗します % cl⁻.

CF8M/CF3M/316/F316 〜0.5に抵抗します % cl⁻.

低炭素変異体 (CF3/CF3M/F34L/F316L) 溶接ゾーンの安定性を確保しながら、これらのしきい値を維持します.

キャストと錬金術のグレードには、異なる熱処理が必要です?

キャストCFグラデーション 〜1で溶液アニーリングを受けます 040 °C for 30 炭化物を溶解して均質化するための最小と迅速なクエンチ.

鍛造fグレード 通常、ASTM A182ガイドラインに従います: ソリューションアニールat 1 040–1 060 °C for 15 鉱山あたり 25 mm, その後、クエンチ.

どのグレードがより良い機械的強度を提供します?

鍛造fグレード (例えば。, F304, F316) より高い引張を達成します (〜515 MPa) cfグラードを鋳造するよりも衝撃の靭性 (〜450 MPa引張), 鍛造微細構造が細かいため.

コストとリードタイムはどのように比較されますか?

CF 通常、キャスティングは10〜15の費用がかかります % 複雑な形状の場合はキログラムあたり少ないが、リードタイムが長くなる必要がある (6–8週).

f しばしば錬金術在庫は2〜4週間で出荷されます, 5〜10のプレミアム % キログラムあたり.