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

1. Pengenalan

Keluli tahan karat Dalam 300 siri keluarga austenit menguasai industri yang memerlukan rintangan kakisan, Kebolehbaburan, dan prestasi kebersihan.

Antara ini, Jenis 304 dan 316 muncul dalam kedua -duanya Cast dan tempa bentuk, masing -masing ditadbir oleh standard dan sistem penamaan yang berasingan.

Komponen Cast Ikut ASTM A351 Jawatan -CF3, CF8, CF3m, CF8M - Walaupun produk terbentuk dan dipalsukan mematuhi ASTM A182 (Juga dicerminkan dalam en/din "gred f"): F304, F316, F304L, F316L.

Di bahagian berikut, Kami menyahkodkan kod ini, Bandingkan kimia dan struktur mikro mereka, dan menawarkan garis panduan untuk memilih cast versus gred untuk injap, Perumahan pam, paip, dan peralatan yang mengandungi tekanan lain.

2. Piawaian ASTM & Awalan

• ASTM A351 penutup Casting Steel Stainless untuk bahagian-bahagian yang mengandungi tekanan. Dalam standard ini, "C" bermaksud Pemutus, dan "f" dalam kod gred (mis. CF8) Menunjukkan "Cast."
• ASTM A182 memerintah Penampilan keluli tahan karat dan kelengkapan tempa. "F" di F304/F316 menunjukkan Menunaikan (atau produk tempa).

Awalan	Makna	Standard	Jenis produk biasa
C	Pemutus	A351	Badan injap, Perumahan pam
F	Memalsukan/tempa	A182	Bebibir, aci, pengikat

3. Penentuan Casting: CF-Series Per ASTM A351

Apabila jurutera menentukan badan injap, Perumahan pam, atau manifold kompleks, Mereka sering berpaling ASTM A351 Casting untuk integriti satu keping dan geometri yang rumit.

Dalam gred austenit A351, Empat Jawatan-CF3, CF8, CF3m, dan CF8m-Mirror gred tempa yang biasa 304, 304L., 316, dan 316L, masing -masing.

Di bawah, Kami menyahkod setiap gred siri CF, Sorot sifat kimia dan mikrostrukturnya, dan terangkan bagaimana pelarasan aloi menyesuaikan prestasi.

CF3

Komposisi:

• Chromium: 18.0-20.0 wt%
• Nikel: 8.0-10.5 wt%
• Karbon: ≤ 0.03 wt% (rendah-c)
• Mangan, silikon, Fosforus, Sulfur: setiap had ASTM

Setara: Cast Analogue of 304L. (AS S30403, Dalam 1.4307).

Atribut utama:

• Kimia rendah karbon menghalang pemendakan karbida semasa penyejukan pasca perlahan, menghapuskan pemekaan zon kimpalan yang biasa di keluli tinggi-C.
• Penyelesaian Penyepuh pada 1 040 ° C untuk 30 Minit diikuti oleh quench air membubarkan mana -mana karbida interdendritik, menghasilkan kadar kakisan di bawah 0.1 mm/tahun dalam persekitaran klorida neutral.
• Kekuatan tegangan Biasanya mengukur ~ 445 MPa, kira -kira 5 % lebih rendah daripada CF8, Tetapi dengan rintangan kakisan intergranular yang unggul.

CF8

Komposisi:

• Chromium: 18.0-20.0 wt%
• Nikel: 8.0-10.5 wt%
• Karbon: ≤ 0.08 wt%
• Unsur jejak dalam had standard

Setara: Rakan sejawatannya 304 (AS S30400, Dalam 1.4301).

Atribut utama:

• Standard-karbon 304 Kimia Menyampaikan rintangan kakisan yang seimbang dan kemuluran.
• Biji dendritik Ukur 1-3 mm, Jadi purata tenaga Charpy CF8 pada -20 ° C (≈ 30 J) jatuh 15 % di bawah 304's.
• Kos efektif untuk perkhidmatan yang agak menghakis, Injap CF8 menentang pitting hingga ~ 0.2 % NaCl di 20 ° C..

CF3m

Komposisi:

• Chromium: 16.0-18.0 wt%
• Nikel: 10.0-14.0 wt%
• Molybdenum: 2.0-3.0 wt%
• Karbon: ≤ 0.03 wt%
• Spesifikasi Minor Per Astm Spesifikasi

Setara: Cast Analogue of 316L. (AS S31603, Dalam 1.4404).

Atribut utama:

• Rendah-C ditambah 2-3 % Mo menimbulkan pren (Nombor setara rintangan pitting) dari ~ 18 (Dalam CF3) hingga ~ 25, kira-kira dua kali ganda rintangan terhadap pitting yang disebabkan oleh klorida.
• Rawatan penyelesaian pada 1 040 ° C membuang karbida kaya mo, memberikan rintangan rayap sehingga 250 ° C dengan < 5 % kehilangan kekuatan 1 000 h.
• Perkhidmatan hidrokarbon dan gas sour mendapat manfaat daripada rangkaian karbida minimum CF3M dan kestabilan filem pasif yang dipertingkatkan.

CF8m

Komposisi:

• Chromium: 16.0-18.0 wt%
• Nikel: 10.0-14.0 wt%
• Molybdenum: 2.0-3.0 wt%
• Karbon: ≤ 0.08 wt%
• Unsur -unsur lain bagi setiap had ASTM

Setara: Versi pelakon 316 (AS S31600, Dalam 1.4401).

Atribut utama:

• Standard-C 316 Kimia memberikan ketahanan kakisan yang luas -termasuk air laut dan 5 % HCL -Walaupun MO mengatasi serangan setempat.
• Kekuatan tegangan yang lebih tinggi (~ 480 MPa) berbanding CF3m menjadikan CF8m sesuai untuk bahagian tebal dan bahagian suhu tinggi.
• Keupayaan suhu tinggi: CF8M mengekalkan 80 % kekuatan hasil suhu bilik di 300 ° C., mengatasi CF8 oleh 20 %.

Ringkasan: Jawatan CF dan setara

4. Gred "F-" yang dikimpal/dikimpal dalam EN/DIN/FSSA

Beralih dari casting ke komponen tempa dan palsu, The "F-" awalan di Eropah (Satu/anda) dan Jepun (Dia/fssa) Piawaian menandakan bahan yang dibekalkan sebagai bar, kelengkapan, bebibir, atau trim injap.

Produk ini mengikuti ASTM A182 di U.S.. dan sesuai dengan nombor en di bawah.

F304 (Dalam 1.4301 / Aisi 304)

• Komposisi nominal: 18.0-20.0 % Cr, 8.0-10.5 % Dalam, C ≤0.08 %, Mn ≤2 %, Dan ≤1 %
• Sifat mekanikal:

• • Kekuatan hasil (RP0.2): ~ 215 MPa
  • Kekuatan tegangan (Rm): 505-735 MPa
  • Pemanjangan: ≥ 40 %

• Ciri -ciri kakisan:

• • Kadar kakisan umum < 0.1 mm/tahun dalam media neutral
  • Ambang pitting ~ 0.2 % Cl⁻ at 20 ° C.

• Aplikasi: Kelengkapan makanan, Trim injap sederhana, trim seni bina

F316 (Dalam 1.4401 / Aisi 316)

• Komposisi nominal: 16.0-18.0 % Cr, 10.0-14.0 % Dalam, 2.0-3.0 % Mo, C ≤0.08 %
• Sifat mekanikal:

• • Kekuatan hasil (RP0.2): ~ 205 MPa
  • Kekuatan tegangan (Rm): 515-715 MPa
  • Pemanjangan: ≥ 40 %

• Ciri -ciri kakisan:

• • Ambang pitting hingga 0.5 % CL⁻ -150 % lebih tinggi daripada F304
  • Rintangan unggul terhadap asid sulfur dan hidroklorik

• Aplikasi: Kelengkapan marin, Injap Injap Proses Kimia, tiub pelindung haba

F304L (Dalam 1.4307 / AISI 304L)

• Varian rendah karbon: C ≤0.03 % menghalang pemendakan kromium-karbida di zon yang terkena haba kimpalan (HAZ).
• Sifat mekanikal:

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

• Ciri -ciri kakisan:

• • Menghilangkan serangan intergranular dalam HAZ tanpa penyelesaian penyelesaian pasca kimpalan
  • Ambang pitting: ~ 0.2 % Cl⁻

• Aplikasi: Kapal tekanan yang dikimpal, Tangki farmaseutikal, paip dalam industri makanan/minuman

F316L (Dalam 1.4404 / AISI 316L)

• Karbon rendah, Mo-bearing: 16-18 % Cr, 10-14 % Dalam, 2-3 % Mo, C ≤0.03 %.
• Sifat mekanikal:

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

• Ciri -ciri kakisan:

• • Pren tinggi (~ 25)-Sebelaran untuk perkhidmatan klorida dan gas sour
  • Kestabilan zon kimpalan tanpa penyepuhlindapan

• Aplikasi: Injap perkhidmatan masam (Persekitaran H₂s), Pipa Marin, penukar haba

Jadual rujukan silang

5. Analisis perbandingan: Cast vs. Tempa

Mikrostruktur & Sifat mekanikal

Sedangkan Cast CF-gred Paparkan bijirin dendritik kasar dan kekuatan tegangan ASTM di sekitar 450 MPA,

gred f-gred mempunyai baik, Biji -bijian bekerja dengan tegangan ~ 515 MPa dan 15-20 % ketangguhan kesan yang lebih tinggi pada -20 ° C.

Prestasi kakisan

Walaupun kimia nominal sepadan, Bahagian Cast Can Harbour-Pulositas Mikro dan Pengasingan, membawa kepada serangan setempat jika tidak dirawat dengan betul.

Sebaliknya, Keluli tempa mempamerkan komposisi seragam, memberikan ambang pitting yang lebih baik dan rintangan SCC.

Pertimbangan fabrikasi

Casting Excels untuk badan geometri -injap yang kompleks dan rumah pam -menghilangkan berpuluh -puluh operasi pemesinan.

Sebaliknya, Penempatan lebih banyak setiap kilogram tetapi menawarkan kekuatan keletihan yang unggul, Aliran bijirin seragam, dan kecacatan minimum.

Kos & Lead-Time-Offs

Foundries biasanya memetik 6-8 minggu untuk casting CF tersuai, manakala bar dan bebibir gred standard kapal masuk 2-4 minggu.

Setiap kilogram, Cast CF8m berjalan 10 % lebih murah daripada F316 yang dipalsukan, Walaupun jumlah kos komponen mungkin memihak kepada pemutus untuk bentuk yang rumit.

Aspek	CF8/CF8M/CF3/CF3M (Cast)	F304/F316/F304L/F316L (Dipalsukan)
Geometri	Bentuk kompleks dalam satu bahagian	Bentuk yang lebih mudah; mungkin memerlukan kimpalan/fabrikasi
Kekuatan mekanikal	Ketangguhan yang lebih rendah; ASTM tegangan ~ 450 MPa	Ketahanan yang lebih tinggi; Astm tegangan ~~ 515 MPa
Rintangan kakisan	Komposisi perlawanan (304/316 setara)	Komposisi bersamaan, sedikit lebih baik kerana bijirin yang lebih halus
Kebolehkalasan	Memerlukan rawatan haba yang teliti	Cemerlang; Versi rendah C Elakkan pemekaan
Kos & Masa utama	Kos yang lebih rendah untuk bahagian yang kompleks; Masa memimpin yang lebih lama	Kos bahan mentah yang lebih tinggi; Penghantaran stok standard yang lebih cepat

6. Aplikasi & Garis Panduan Pemilihan Bahan

• CF3/CF8/CF3M/CF8M COMPONENTS CAST: Badan injap, casing pam, Kerang Penjahat Haba-Di mana integriti tunggal dan petikan dalaman yang rumit mengurangkan kos pemasangan.
  CF3M dan CF8M muncul dalam perkhidmatan kimia dan luar pesisir, Terima kasih kepada rintangan klorida yang dipertingkatkan.
• F304/F316/F304L/F316L Produk tempa: Bebibir paip, aci, pengikat, dan trim injap tekanan tinggi;
  Perhimpunan kritikal kimpalan dalam tumbuhan petrokimia dan generasi kuasa memihak kepada variasi rendah-C untuk mengelakkan kakisan HAZ.
• Matriks Keputusan:

• • Pilih gred CF Apabila geometri merumitkan pemesinan, dan keadaan perkhidmatan tidak menuntut ketangguhan tempa.
  • Pilih gred F. untuk bahagian keletihan kitaran tinggi, bahagian dinding nipis, atau di mana protokol QA/QC memerlukan pemeriksaan ultrasonik bahan tempa.

7. Kesimpulan

Walaupun berkongsi kimia asas, CF3, CF8, CF3m, CF8m (ASTM A351) dan F304, F316, F304L, F316L (ASTM A182/EN/DIN) Hidangkan peranan yang berbeza:

• Gred cf-cast sepadan dengan kesetaraan tempa dalam rintangan kakisan dan keupayaan suhu tetapi mempamerkan mikrostruktur kasar dan kekuatan yang lebih rendah.
• Gred F-Forged menyampaikan bijirin yang lebih halus, ketahanan yang lebih tinggi, dan sifat konsisten-ideal untuk komponen tekanan tinggi dan keletihan kritikal.

Dengan memahami awalan ini dan implikasi mereka, Jurutera dapat mengoptimumkan kos pilihan bahan pilihan, prestasi, dan pembuatan - untuk memastikan boleh dipercayai, injap ekonomi dan komponen pam.

8. Rujukan & Piawaian

• ASTM A351/A351M: "Spesifikasi standard untuk casting, Austenitic, untuk bahagian yang mengandungi tekanan ”
• ASTM A182/A182M: "Spesifikasi standard untuk bebibir paip keluli yang dipalsukan atau digulung, Kelengkapan palsu, dan injap dan bahagian untuk perkhidmatan suhu tinggi ”
• Dalam 1.4301/1.4307/1.4401/1.4404 (Setara din)
• US S30400/S30403/S31600/S31603 Jawatan

 

Soalan Lazim

Bagaimana CF8 dan CF8m berbeza?

CF8 Memadankan 18-20 %CR -8-10.5 %NI dengan karbon standard (≤ 0.08 %), setara dengan pelakon 304.

CF8m menambah 2-3 %MO (16-18% CR-10-14% IN-2-3% I, C ≤ 0.08 %), mencerminkan 316 dan meningkatkan kekuatan dan kekuatan suhu tinggi.

Mengapa Pilih CF3 atau CF3m melalui CF8/CF8m?

CF3 dan CF3m Hadkan karbon ke ≤ 0.03 %, mencegah pemekaan zon kimpalan dalam casting penyejukan perlahan. CF3 ≈ 304L; CF3M ≈ 316L.

Bilakah saya harus menentukan gred CF cast dan bukannya gred FROUGN?

Gunakan Cf Castings for Complex, geometri satu keping (badan injap, Perumahan pam) di mana kos pemesinan akan menjadi larangan.

Pilih F gred tempa untuk tekanan tinggi, bahagian keletihan-kritikal atau nipis (aci, bebibir, pengikat) Memerlukan mikrostruktur ketangguhan dan kecacatan yang unggul.

Apa kelebihan yang ditawarkan F304L dan F316L?

Karbon rendah mereka (≤ 0.03 %) Hampir menghapuskan kakisan intergranular di zon yang terkena haba kimpalan, sering mengeluarkan keperluan untuk penyepuh pasca kimpalan.

Bagaimana rintangan kakisan membandingkan?

CF8 / CF3 / 304 / F304 menentang pitting sehingga ~ 0.2 % Cl⁻.

CF8M/CF3M/316/F316 Menentang ~ 0.5 % Cl⁻.

Varian rendah karbon (CF3/CF3M/F34L/F316L) Mengekalkan ambang ini sambil memastikan kestabilan zon kimpalan.

Adakah gred pelakon dan tempa memerlukan rawatan haba yang berbeza?

Cast CF-gred menjalani penyelesaian penyepuh pada ~ 1 040 ° C untuk 30 min dan quin yang cepat untuk membubarkan karbida dan homogenisasi.

Gred f-gred biasanya mengikuti garis panduan ASTM A182: penyelesaian anneal di 1 040-1 060 ° C untuk 15 Tambang setiap 25 mm, kemudian memadamkan.

Gred mana yang menawarkan kekuatan mekanikal yang lebih baik?

Gred f-gred (Mis., F304, F316) mencapai tegangan yang lebih tinggi (~ 515 MPa) dan kesan ketangguhan daripada membuat gred CF (~ 450 MPa tegangan), Kerana struktur mikro yang lebih baik.

Bagaimana kos dan masa memimpin membandingkan?

Cf Casting secara amnya berharga 10-15 % Kurang setiap kilogram untuk bentuk kompleks tetapi memerlukan masa memimpin yang lebih lama (6-8 minggu).

F Stok tempa sering dihantar dalam 2-4 minggu, pada premium 5-10 % setiap kilogram.