스테인레스 스틸 CF3M: 우수한 정밀 주조 합금

스테인레스 스틸 CF3M - EN 지정으로 알려져 있습니다 EN-JS 316LM (1.4408) 및 ASTM에 해당합니다 A351 CF3M-부식 방지 주물의 초석 재료로서.

까다로운 환경을 위해 설계되었습니다, CF3M.

이 기사에서, 우리는 화학을 탐구합니다, 미세 구조, 부식 행동, 기계적 성능, 파운드리 관행, 용접 프로토콜, 응용 프로그램, 대체 재료와 어떻게 비교되는지.

1. 소개

SA-351 CF3M 스테인리스 스틸 오스테 나이트 캐스트 스테인레스 강의 가족에 속합니다, 300 시리즈 스테인레스 부식 저항을 캐스트 구성 요소로 확장하기 위해 20 세기 중반에 개발되었습니다..

반면에 316L 스테인레스는 파이프 및 시트 응용 프로그램을 지배합니다, CF3M은 동일한 저탄소를 적응시킵니다, 캐스팅에 대한 몰리브덴 함유 화학-펌프 하우징 및 밸브 바디와 같은 복잡한 형태의 나이.

회색 철 또는 304L 캐스트 등급과 달리 (CF8), CF3M은 염화물이 풍부한 배지에서 구덩이와 틈새 부식에 저항합니다, 주철과 고금리 강철 사이의 성능 간격 브리징.

2. 화학 성분 & 미세 구조

요소	범위 (% wt)	목적
탄소 (기음)	≤ 0.03	크롬 카바이드 침전을 방지합니다
크롬 (Cr)	16.0 - 18.0	수동 산화물 층을 형성한다; 1 차 부식 장벽
니켈 (~ 안에)	10.0 - 14.0	오스테 나이트 매트릭스를 안정화시킵니다; 강인함을 향상시킵니다
몰리브덴 (모)	2.0 - 3.0	구덩이 저항을 강화하고 Pren을 ≈로 올립니다 25
망간 (MN)	≤ 2.0	뜨거운 힘을 향상시킵니다; 유황에 대응합니다
규소 (그리고)	≤ 1.0	탈산제 역할을합니다; 유동성을 향상시킵니다
인 (피)	≤ 0.045	손화를 최소화합니다
황 (에스)	≤ 0.03	포함 중심의 균열을 피하기 위해 낮게 유지했습니다

CF3M은 a로 굳어집니다 완전히 오스테 나이트 매트릭스 실온에서, 페라이트를 피합니다, 시그마 단계, 또는 적절하게 열처리 될 때 크롬 탄화물.

그만큼 저탄소 콘텐츠 (≤ 0.03%) 그리고 몰리브덴 추가는 곡물 경계를 따라 크롬 탄화물 형성을 억제하기위한 협력,

용접 후에도 편차 간 저항을 보존합니다.

3. 부식 저항

CF3M은 공격적인 미디어에서 뛰어난 성능을 보여줍니다:

• 일반적인 부식: 낮은 요금 0.05 식수에서 mm/yr 0.1 해수에서 mm/yr 25 ° C
• 구덩이/틈새 부식: 나무 ≈ 25 (테이크 = %cr + 3.3×%mo + 16×%n) 최대 운영을 제공합니다 1 % 주변 온도에서의 클로라이드 용액
• 산성 저항: CF8보다 우수합니다 (304L 캐스트) MO 함량으로 인한 황산 및 인산에서
• 선박 & 난바다 쪽으로 부는: 최소한의 체중 감량으로 연속 소금 스프레이 노출을 견딜 수 있습니다 (< 0.02 G/m² · ASTM B117 테스트에서)

4. CF3M 스테인레스 스틸의 기계적 및 물리적 특성

기계적 특성

실온에서, CF3M이 제공합니다:

재산	값
인장 강도 (uts)	515 - 620 MPA
항복 강도 (0.2% 오프셋)	205 - 275 MPA
골절에서의 신장	≥ 35 %
브리넬 경도 (HBW)	180 - 230
Charpy Impact (Rt)	≥ 80 J.
피로 한계 (10cycles)	~ 240 MPA

물리적 특성

재산	값
밀도	~ 7.98 g/cm³
열전도율 (20° C)	~ 14.6 w/m · k
열 팽창 (20–100 ° C)	16.0–17.5 µm/m · k
비열 용량 (20° C)	~ 500 J/KG · K
전기 저항성 (20° C)	~ 0.74 µΩ · m
영률 (탄성 계수)	~ 193 GPA
상대 자기 투과성	~ 1.0–1.05
용융 범위	1370–1400 ° C
주조 수축률	~ 1.5–2.0%

5. 스테인레스 스틸 CF3M에 대한 적합성

CF3M 스테인레스 스틸, 저탄소 변형 316 스테인레스 캐스트 합금, 부식성에 대한 광범위한 사용을 지원하는 유리한 캐스팅 특성을 보여줍니다., 고 통합 성분.

주요 적합성 속성:

• 좋은 유동성: 일반적으로 쏟아지는 온도가 있습니다 1550–1600 ° C, CF3M은 채우기에 충분한 유동성을 보여줍니다 복잡한 곰팡이 형상 그리고 얇은 벽 섹션 (>3–5 mm).
  니켈과 몰리브덴의 존재는 용융 안정성과 곰팡이 충전 성능을 추가로 지원합니다..
• 적당한 수축 (~ 1.5–2.0%): CF3M은 예측 가능한 응고 수축을 나타냅니다, 효과적인 보상을 허용합니다 패턴 허용, 라이저 디자인, 그리고 사용 발열 소매.
  최신 열 시뮬레이션 도구를 사용하여 수축 거동을 모델링하고 관리 할 수 ​​있습니다..
• 낮은 뜨거운 균열 경향: CF3M의 완전 오스테 나이트 구조, 저탄소 함량과 결합되었습니다 (≤ 0.03%),
  응고 균열이 최소화됩니다, 기하학적으로 제한되거나 단면적으로 두꺼운 주물에서도.
• 우수한 용접성: 캐스트 CF3M.
  저탄소 함량은 용접 중 탄화물 침전을 제한합니다, 입자 간 부식 위험 최소화.
  웰드 포스트 솔루션 어닐링 종종 전체 부식 저항을 복원하기 위해 적용됩니다.
• 열처리에 대한 적응성: CF3M은 잘 반응합니다 솔루션 어닐링 (1040–1100 ° C) 그리고 담금질,
  미세 구조를 균질화합니다, 잔류 탄화물을 용해시킵니다, 부식 저항을 최대화합니다.
  스트레스-관련 치료 대형 주물에서 잔류 응력을 줄이기 위해 사용될 수 있습니다..

적합한 캐스팅 방법:

CF3M은 여러 캐스팅 방법에 잘 적응합니다, 각각 뚜렷한 장점:

방법	강점	일반적인 공차 & 마치다
모래 주조	대형 비용 효율적입니다, 간단한 모양	± 0.5 % 선의, RA 6–12 µm
쉘 성형	타이트한 공차, 좋은 세부 사항	± 0.3 % 선의, RA 3-6 µm
투자 캐스팅	복잡한 기하학, 얇은 벽 (<2 mm)	± 0.2 % 선의, 라 <3 µm
원심 캐스팅	고밀도, 관형 부품의 최소 다공성	± 0.4 % 선의, RA 6-10 µm

6. 용접 & 스테인레스 스틸 CF3M의 열처리

스테인레스 스틸 CF3M은 우수한 용접 성과 열처리에 대한 반응으로 널리 인식됩니다..

이러한 특성은 구조적 무결성을 보장합니다, 부식 저항, 캐스팅 후 제조 및 서비스의 기계적 성능.

CF3M의 용접성

CF3M의 강점 중 하나는 우수합니다 용접 성, 특히 고 탄소 또는 페라이트 스테인레스 강과 비교할 때.

저탄소 함량 (≤ 0.03%) 크롬 카바이드 침전의 위험을 크게 줄입니다, 열면 영향을받는 영역에서 편집 내 부식을 일으키는 현상 (위험요소).

주요 용접 특성:

• 예열: 오스테 나이트 구조로 인해 일반적으로 필요하지 않습니다, 예열했지만 (~ 100–150 ° C) 열 구배를 줄이기 위해 두꺼운 섹션에 사용될 수 있습니다..
• 필러 금속: 매칭 또는 약간 과도하게 합금 된 필러 사용 ER316L 또는 ER317L 내식성과 연성을 유지하는 것이 좋습니다.
• 열 입력 제어: 뜨거운 균열을 피하고 최소한의 델타 페라이트 형성을 보장하기 위해 제어 된 열 입력이 필수적입니다. (일반적으로 3-10%가 바람직합니다).
• 후원 후 청소: 음료 또는 수동화는 용접 표면의 부식 저항을 복원하는 것이 좋습니다..

웰드 후 열처리 (PWHT)

CF3M의 저탄소는 감작 위험을 줄입니다, 특정 응용, 특히 공격적인 화학 환경 또는 최대 부식 저항이 필요한 응용 분야 열처리.

솔루션 어닐링:

• 온도 범위: 1040–1100 ° C (1900–2010 ° F)
• 목적: 용접 중에 형성된 크롬이 풍부한 탄화물을 용해시키고 완전한 오스테 나이트 미세 구조를 복원합니다.
• 담금질: 감작 및 시그마 상 형성을 방지하는 데있어 빠른 물 또는 공기 켄칭이 필수적입니다.

스트레스 완화 (솔루션 어닐링이 가능하지 않은 경우):

• 온도 범위: 300–400 ° C
• 효과: 부식성을 크게 변경하지 않고 잔류 응력을 줄입니다
• 한정: 탄화물 또는 역 감작을 용해시키지 않습니다

7. CF3M 스테인리스 스틸의 주요 응용

화학 공정 장비

• 슬리퍼: CF3M 스테인레스 스틸은 부식성 유체의 운반에 사용되는 펌프에 이상적입니다., 특히 산성 또는 알칼리성 용액을 포함하는 응용 분야에서.
• 밸브: 화학 처리 및 제약 산업에 사용됩니다, CF3M은 고압 및 고온 조건에서 내구성과 내 부식에 대한 내구성을 제공합니다..
• 열교환 기: 탁월한 부식 저항과 고온 안정성 CF3M은 공격적인 미디어를 처리하는 열교환 기에 이상적인 재료입니다.
• 반응기 용기: 부식성 화학 물질을 처리하는 반응기의 경우, CF3M은 장기 내구성을 제공하고 유지 보수 비용을 최소화합니다.

해양 및 해외 응용 프로그램

• 해외 플랫폼: 해수 및 해양 대기에 노출 된 구조적 구성 요소 및 배관 시스템에 사용.
• 선박 하드웨어: 밸브, 슬리퍼, 및 식염수 조건에 지속적으로 노출되는 견딜 수 있도록 높은 내식성이 필요한 다른 구성 요소.
• 조선: 러더와 같은 중요한 부분, 프로펠러 샤프트, 선체 구성 요소는 CF3M의 해수 부식에 저항하고 기계적 스트레스 하에서 완전성을 유지하는 능력의 이점.

식품 및 제약 산업 구성 요소

• 식품 가공 장비: CF3M은 공격적인 세척제와 극한 온도를 처리하는 장비에 사용됩니다., 혼합 탱크와 같은, 파이프 라인, 그리고 밸브.
• 제약 생산: CF3M은 원자로 및 믹서와 같은 부품의 제조에 널리 사용됩니다., 오염이없는 환경이 필요한 곳.
• 병입 및 포장: 음료 생산 라인의 부품, 노즐 및 피팅과 같은, CF3M의 산성 및 알칼리 솔루션에 대한 내성으로 인한 이점이 있습니다.

발전 & 중공업

• 배관 시스템 고온 발전소에서 증기 및 화학성을 취급합니다.
• 압력 용기 그리고 터빈 부품 고온에 대한 저항이 필요합니다, 열 사이클링, 부식성 매체.
• 열교환 기 공격적인 오염 물질을 함유 할 수있는 뜨거운 가스 또는 냉각수를 다루는 발전소에서.

석유 및 가스 산업

• 다운 홀 장비: CF3M은 Wellheads와 같은 구성 요소에 사용됩니다, 밸브, 및 오일 추출 중 부식 및 마모에 대한 예외적 인 저항이 필요한 튜브.
• 파이프 라인 시스템: 둘 다의 탁월한 성능 달콤한 그리고 시큼한 환경은 고압 석유 및 가스 파이프 라인에 적합합니다..
• 정제 장비: CF3M은 일반적으로 사용됩니다 열교환 기, 원자로, 그리고 크래킹 유닛 사워 가스 및 기타 부식성 재료를 처리하는 정제소에서.

다른 중요한 응용 프로그램

• 압력 용기 및 반응기: CF3M의 응력 부식 크래킹 및 우수한 인장 강도에 대한 내성 화학 반응기 또는 고온 용기와 같은 고압 적용에 이상적입니다..
• 터빈 및 압축기 구성 요소: 높은 온도에서 산화에 대한 저항은 터빈 그리고 압축기 항공 우주 및 발전 산업에서.

8. 표준, 이와 동등합니다 & 명세서

표준 바디	지정	동등한
안에	EN-JS 316LM / 1.4408	-
ASTM	A351 CF3M	-
ISO	ISO 1083 en-gjn-316lm	-
그는입니다	SUH316LM	SUS316L (꾸민)
Norsok	에서 17460 GG-316LM	-

일반적인 구매 사양이 호출됩니다 ASTM A351 CF3M 방사선 검사가있는 주물, 경도 제한 200 HB Max, 및 MO 컨텐츠의 PMI 검증.

9. 대체 재료와 CF3M 스테인레스 스틸의 비교

10. 결론

스테인레스 스틸 CF3M은 캐스트 스테인레스 합금의 최전선에 서 있습니다.,

316L 등장 부식 저항과 결혼, 강력한 기계적 특성, 그리고 캐스트 구성 요소 다목적 성.

산업 요구가 증가함에 따라, CF3M을 통해 엔지니어는 단지를 설계 할 수 있습니다,

가장 가혹한 화학 물질을 견딜 수있는 비용 효율적인 구성 요소, 선박, 및 처리 환경.

화학 제어 모범 사례를 준수함으로써, 파운드리 처리, 그리고 웰드 후 열처리,

제조업체는 CF3M의 잠재력을 최대한 발휘할 수 있습니다, 장수 보장, 신뢰할 수 있음, 수명주기 값.

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