1. Invoering
CF8M roestvrij staal is een gegoten austenitische legering van roestvrijstalen legering, gestandaardiseerd onder ASTM A351, A743, en A744, met UNS -aanduiding J92900.
Het is in wezen het castequivalent van bewerkt 316 roestvrij staal, Molybdeen opnemen (Mo) in de chroom-nickel (Cr-nie) matrix om verbeterde weerstand te bieden tegen gelokaliseerde corrosie.
Opkomen in het midden van de 20e eeuw naast de toenemende industriële vraag naar kosteneffectief, corrosiebestendige materialen,
CF8M roestvrij staal is sindsdien een favoriete materiaal geworden in toepassingen met chemische verwerking, Blootstelling aan zee, en voedselkwaliteitsomgevingen.
Wat CF8M onderscheidt, is het unieke vermogen om gietbaarheid te combineren met krachtige corrosieweerstand en mechanische sterkte-karakteristieken die niet vaak tegelijkertijd in een enkele legering worden aangetroffen.
2. Chemische samenstelling & Microstructuur
De chemische samenstelling van CF8M is stevig gecontroleerd om te voldoen aan specifieke mechanische en corrosiebestendige prestatiebenchmarks. De typische nominale compositie wordt hieronder weergegeven:
| Element | Gewicht % |
|---|---|
| Koolstof (C) | ≤ 0.08 |
| Mangaan (Mn) | ≤ 1.5 |
| Silicium (En) | ≤ 2.0 |
| Fosfor (P) | ≤ 0.04 |
| Zwavel (S) | ≤ 0.04 |
| Chroom (Cr) | 18.0–21.0 |
| Nikkel (In) | 9.0–12.0 |
| Molybdeum (Mo) | 2.0–3.0 |
| Ijzer (Fe) | Evenwicht |
Vanuit een metallurgisch standpunt, roestvrijstalen CF8M heeft een volledig austenitische matrix (FCC -structuur), die zorgt voor een uitstekende taaiheid, zelfs bij cryogene temperaturen.
Een gecontroleerde hoeveelheid delta -ferriet (3–10%) is vaak aanwezig in de microstructuur om hete kraken tijdens stolling te voorkomen, vooral in dikkere gietstukken.
Deze dual-fase structuur draagt ook bij aan lasbaarheid en mechanische stabiliteit.
De toevoeging van molybdeen speelt een sleutelrol bij de onderdrukking van intermetallische fasevorming en verbetert de weerstand tegen put- en spleetcorrosie.
Laag koolstofgehalte (≤ 0.08%) vermindert het risico op carbide -neerslag bij korrelgrenzen, waardoor de weerstand tegen intergranulaire corrosie wordt verbeterd.
3. Normen & Equivalent
CF8M is gestandaardiseerd in verschillende globale codes, ervoor zorgen dat de toepasbaarheid van cross-market:
| Standaard | Aanduiding |
|---|---|
| ASTM | A351/A743/A744 CF8M |
| ONS | J92900 |
| IN | 1.4408 (Gx5crnimo19-11-2) |
| ISO | X5crnimo17-12-2 |
| Hij is (vorm) | SCS14 |
Het is direct vergelijkbaar met smeeding 316 roestvrij staal (VS S31600), Hoewel de castversie iets verschillende ferrietgehalte en mechanische toleranties kan hebben.
4. Mechanische en fysische eigenschappen van CF8M roestvrij staal
| Eigendom | Waarde / Bereik |
|---|---|
| Treksterkte (UTS) | 485–620mpa |
| Levert kracht op (0.2% verbijstering) | 205–275mpa |
| Rek bij breuk | ≥30% |
| Brinell Hardheid (HB) | 150–200 |
| Charpy impact taaiheid (RT) | ≥60J |
| Vermoeidheidslimiet (10⁷ Cycli) | ~ 200 mpa |
| Dikte | ~ 7,98 g/cm³ |
| Thermische geleidbaarheid (100 ° C) | ~ 16W/m · K |
| Thermische expansie (20–100 ° C) | 16.5 × 10⁻⁶/K |
| Specifieke warmtecapaciteit | ~ 500J/kg · K |
| Elektrische weerstand (20 ° C) | ~ 0,74 µω · m |
| Elastische modulus | ~ 193GPA |
| Magnetische permeabiliteit | ~ 1.02 (niet -magnetisch) |
| Smeltbereik | ~ 1370–1400 ° C |
| Lineaire krimp (vorm) | 1.8–2,2% |
5. Corrosieweerstand van roestvrijstalen CF8M
CF8M roestvrij staal staat bekend om zijn Uitstekende corrosieweerstand, vooral in chloride-rijk, zuur, En mariene omgevingen.
Dit komt door de zorgvuldig evenwichtige compositie, inbegrepen molybdeum (2.0–3,0%),
wat zijn putweerstand En Crevice Corrosion weerstand, waardoor het een geschikte keuze is Kritische industriële toepassingen.
Algemene corrosieweerstand
CF8m exposities Uitstekende weerstand naar Algemene corrosie in verschillende omgevingen, inbegrepen Milde zuren En Chloride -oplossingen.
De legering chroom inhoud vormt een beschermende oxidelaag op het oppervlak, die verdere afbraak voorkomt.
Dit maakt CF8M ideaal voor gebruik in chemische reactoren, Warmtewisselaars, En leidingsystemen blootgesteld aan zuren verdunnen of agressieve chemicaliën.
Put- en spleetcorrosieweerstand
De Pitting Resistance Equivalent Number (Hout) van CF8m is meestal 23–25, die duidt op zijn hoge weerstand tegen gelokaliseerde corrosie zoals putje En Crevice Corrosion in chloride -omgevingen.
In vergelijking met CF8 (304 vorm), die een pren van in de buurt heeft 17, CF8M overtreft het in zeer agressieve omgevingen zoals zoals zeewater of Chemische verwerkingsoplossingen.
Bijvoorbeeld, bij blootstellingstests van zeewater, CF8M -componenten bleven onaangetast door putje of Crevice Corrosion voor meer dan zes maanden, terwijl CF8 vertoonde een significante corrosie in minder dan drie maanden.
Stresscorrosie kraken (SCC) Weerstand
CF8M roestvrij staal heeft superieure weerstand naar Stresscorrosie kraken (SCC), vooral in chloride-dragende omgevingen, Vanwege het lage koolstofgehalte en de aanwezigheid van molybdeen.
Terwijl alle Austenitic roestvrij staalsis vatbaar zijn voor SCC, CF8M presteert beter dan CF8 (304 vorm), die meer vatbaar is voor kraken onder stress in chloride-rijke oplossingen.
In tests waar CF8m werd blootgesteld aan Hoge trekspanning En chloride -omgevingen, De legering liet zien Geen kraken, terwijl CF8 Binnen vergelijkbare omstandigheden zichtbaar kraken.
Dit maakt CF8M geschikt voor toepassingen in mariene omgevingen, chemische verwerking, En leidingsystemen blootgesteld aan hoge trekspanning.
Vergelijking met andere roestvrijstalen legeringen
In vergelijking met CF8 (304 vorm) En CF3M (316L Cast), CF8m exposities Superieure corrosieweerstand Over verschillende factoren zoals putten, Crevice Corrosion, en algemene corrosie.
De toevoeging van molybdeum verhoogt de weerstand van CF8M tegen door chloride geïnduceerde putjes, het bieden van een betrouwbaarder Optie voor industrieën die te maken hebben zeewater of chemische blootstelling.
Hier is een snelle vergelijking:
| Eigendom | CF8M | CF8 (304 vorm) | CF3M (316L Cast) |
|---|---|---|---|
| MO -inhoud | 2.0–3,0% | Geen | 2.0–3,0% |
| Putweerstand (Hout) | 23–25 | 17 | 23–25 |
| Algemene corrosie | Uitstekend | Gematigd | Uitstekend |
| Crevice Corrosion | Uitstekend | Arm | Uitstekend |
| Stresscorrosie kraken | Goed | Arm | Goed |
CF8M's putweerstand, Algemene corrosieweerstand, En Stresscorrosie Cracking Resistance zijn allemaal aanzienlijk beter dan CF8 (304 vorm), terwijl het vergelijkbare prestaties behoudt tot CF3M (316L Cast).
Dit maakt het een voorkeursmateriaal in harde omgevingen waar corrosieweerstand staat voorop.
Weerstand tegen zwavelhoudende zuren
Roestvrijstalen CF8M is bijzonder bestand tegen zwavelzuur en ander zwavelhoudende zuren.
De prestaties in deze omgevingen maken het zeer geschikt voor Chemische verwerkingstoepassingen, zoals reactoren En Warmtewisselaars afhandeling zwavelzuur.
In tegenstelling tot andere materialen, CF8M bestand is tegen afbraak van zwavelzuur tot 10% concentratie, Zorgen voor een lange levensduur en het verlagen van de onderhoudskosten.
6. Gast geschiktheid voor roestvrijstalen CF8M
Bij het opgeven van roestvrijstalen CF8M voor gegoten componenten, Ingenieurs profiteren van een materiaal dat combineert Uitstekende corrosieweerstand met Robuuste castabiliteit.
Hieronder staan de belangrijkste kenmerken en aanbevolen processen die CF8M een ideale keuze maken in veeleisende industrieën.
Belangrijkste geschiktheidskenmerken
Goede vloeibaarheid
In de eerste plaats, CF8M stroomt gemakkelijk in mallen wanneer ze worden gegoten 1 550–1 600 ° C, het bereiken van een vloeibaarheid van 250–300 mm (ISO 243).
Dit niveau van vloeibaarheid ondersteunt dunne muur secties tot 4 mm en ingewikkelde geometrieën zonder koude sluitingen.
Matige krimp
Bovendien, CF8M vertoont een voorspelbare lineaire krimp van 1.8–2.2 %, die effectief kunnen worden gecompenseerd door Patroontoeslagen En Riser Design.
Door stolling te modelleren met CFD of thermisch hoofd, Foundations kunnen de centrale porositeit minimaliseren en strakke dimensionale toleranties bereiken.
Lage hot -cracking neiging
Aanvullend, de gecontroleerde 3–7 % D - Ferriet Het gehalte in de microstructuur van CF8M vermindert de stollingsscheuren aanzienlijk.
Als gevolg hiervan, Zelfs in secties met abrupte dwarsdoorsneden verandert, De legering is bestand tegen hete tranen en handhaaft integriteit.
Las -afleverbaar
Roestvrijstalen CF8M -gietstukken accepteren standaard 316/316L Vulmetalen en opscheppen Uitstekende lasbaarheid, Dankzij hun koolstofarme en gebalanceerde ferriet -austenietstructuur.
Post -geliefde oplossing Verlichting herstelt de corrosieweerstand verder, Zorgen voor duurzame reparaties.
Aanpassingsvermogen van warmte -behandeling
Eindelijk, CF8M reageert goed op Verlichting van oplossing (1 040–1 100 ° C) en snel blussen.
Stress -reliëfbehandelingen bij 650–750 ° C kan ook de restspanningen verminderen zonder passiviteit in gevaar te brengen, Het verlenen van ontwerpers flexibiliteit in stroomafwaartse verwerking.
Geschikte gietmethoden voor CF8M roestvrij staal
| Methode | Use case | Voordelen | Oppervlakteafwerking | Dimensionale nauwkeurigheid | Overwegingen |
|---|---|---|---|---|---|
| Zandgieten | Grote pompbehuizingen, kleplichamen | Kosteneffectief voor zwaar, grote delen; Flexibele schimmelgeometrie | RA 6-12 µm | ± 0,5% lineair | Vereist een goede zandkwaliteit en het ontwerp van het stijgbuis om de porositeit te regelen |
| Shell -vorming | Medium -complexiteitsonderdelen, hoogwaardige componenten | Fijn detail, Superieure oppervlakteafwerking; Rigide schimmel vermindert vervorming | RA 3-6 µm | ± 0,3% lineair | Hogere gereedschapskosten; Het beste voor matige volumes |
| Investeringsuitgifte | Klein, ingewikkelde vormen (waaier, uitrusting) | Uitstekende details en afwerking; minimale bewerking | Ra < 3 µm | ± 0,1 mm | Hogere kosten per stuk; Beperkt tot kleinere gietstukken |
| Centrifugaal gieten | Cilindrische delen (pijpen, bussen, rotoren) | Verbeterde dichtheid, Directionele kracht, minimale porositeit | RA 6-10 µm | ± 0,4% lineair | Vereist gespecialiseerde apparatuur; Geometrie beperkt tot Axisymmetric |
7. Las & Warmtebehandeling van roestvrijstalen CF8M
CF8M is gemakkelijk lasbaar met behulp van conventionele processen zoals GTAW (TIG), Smaken (stok), en GMAW (MIJ).
Vulmetalen zoals ER316L of E316L-16 worden vaak aanbevolen om corrosieweerstand over de laszone te handhaven.
Echter, Voorzichtigheid is geboden met betrekking tot warmte -invoer.
Overmatige warmte kan leiden tot sensibilisatie - formatie van chroomcarbiden bij korrelgrenzen - die corrosieweerstand in gevaar brengt. Om dit te verzachten:
- Gloeien na de lodder wordt vaak uitgevoerd op 1040–1120 ° C, gevolgd door snel blussen.
- Vermijd langzame koeling in het bereik van 600 - 850 ° C om de vorming van de sigma -fase te voorkomen.
Voor kritieke toepassingen, Stressverlichtende behandelingen kunnen 1-2 uur bij ~ 650 ° C worden uitgevoerd, vooral om restspanningen te verminderen van bewerking of lassen.
8. Belangrijkste toepassingen
CF8M's corrosieweerstand, mechanische sterkte, en gietbaarheid maken het ideaal voor toepassingen in verschillende industrieën:
- Chemische verwerking: Reactoren, tanks, flenzen, pompen
- Olie & Gas: Onderzeese kleppen, scheiders, en connectoren
- Mariene: Schachten, waaier, Zeewater leidingssystemen
- Voedsel & Farmaceutische: Steriele kleppen, pijpfittingen, mengbladen
- Stroomopwekking: Turbinebehuizingen, condensator, brandstofinjectoren
9. Vergelijking met alternatieve materialen
Roestvrij staal CF8M wordt veel gebruikt vanwege de balans van corrosieweerstand, mechanische eigenschappen, en gietbaarheid.
Echter, in materiële selectie, Het is essentieel om CF8M te vergelijken met alternatieve roestvrijstalen castcijfers en gewerkt equivalenten om de geschiktheid voor specifieke serviceomgevingen te bepalen.
Hier is een vergelijkend overzicht:
| Eigendom / Functie | CF8M (Vorm 316) | CF8 (Vorm 304) | CF3M (Low-c 316L) | CF8C (Gestabiliseerd 347-type) | Smeed 316 / 316L SS |
|---|---|---|---|---|---|
| Compositie Hoogtepunten | Cr 18%, In 9%, MO 2–3% | Cr 18%, In 8% | Cr 18%, In 9%, MO 2–3%, C ≤ 0.03% | Cr 18%, In 10%, NB-gestabiliseerd | Vergelijkbaar met CF8M / CF3M |
| Corrosieweerstand (Hout) | ~ 25 (matig tot hoog) | ~ 19–20 (lager) | ~ 25–26 (hoog, vooral in lassen) | ~ 20–21 | 25–26 (smeed heeft meer uniform graan) |
| Chloride -weerstand | Goed | Eerlijk | Erg goed | Eerlijk tot goed | Uitstekend in L -graad |
| Lasbaarheid | Uitstekend | Uitstekend | Superieur (Laag risico op sensibilisatie) | Uitstekend (Vanwege NB -stabilisatie) | Uitstekend |
| Hete krakenweerstand | Goed (met gecontroleerde ferriet) | Gematigd | Beter (lager C, Meer ferriet) | Erg goed | Erg goed |
| Treksterkte (MPA) | ~ 485–585 | ~ 450–550 | ~ 450–550 | ~ 500–600 | ~ 500–620 |
Verlenging (%) |
~ 30–35 | ~ 30–40 | ~ 35–40 | ~ 30–35 | ~ 40–50 |
| Kruipen & Hoge-temp stabiliteit | Matig tot 600 ° C | Gematigd | Lager (Beperkte kruipsterkte) | Superieur (NB stabiliseert graangroei) | Beter dan cast cijfers (in het algemeen) |
| Gietbaarheid | Uitstekend | Uitstekend | Goed (Lagere C kan de vloeibaarheid verminderen) | Gematigd | Niet van toepassing |
| Machinaliteit | Eerlijk tot goed | Goed | Eerlijk | Eerlijk | Goed |
| Typische toepassingen | Kleppen, pompen, Mariene gietstukken | Architectuur-, Algemene apparatuur | Bio/Pharma -onderdelen, low-temp schepen | Petrochemisch, High-Temp Services | Drukvaten, structurele buizen |
| Kosten | Gematigd | Lager | Iets hoger | Hoger | Hoger (verwerkingskosten) |
Belangrijke afhaalrestaurants
- CF8M vs. CF8: CF8M biedt een betere corrosieweerstand vanwege molybdeen, maar is iets duurder. Ideaal voor marinier, voedingsmiddel, en chemisch procestoepassingen.
- CF8M vs. CF3M: CF3M heeft een betere lasbaarheid en verminderd risico op sensibilisatie, waardoor het de voorkeur geeft in zeer corrosieve omgevingen en gelaste structuren, zoals farmaceutische vaten.
- CF8M vs. CF8C: CF8C is superieur voor verhoogde temperatuurtoepassingen, Dankzij niobiumstabilisatie die de kruipsterkte verbetert.
- CF8M vs. Smeed 316/316L: Smeed materialen bieden een betere ductiliteit en oppervlakte -afwerking, Maar CF8M biedt ontwerpflexibiliteit voor groot, Complexe componenten.
10. Conclusie
Samenvattend, Roestvrij staal CF8M is een krachtige gegoten legering op maat voor gebruik in corrosieve en mechanisch veeleisende omgevingen.
Zijn geoptimaliseerde CR-Ni-Mo-chemie, evenwichtige austenitic-ferritische microstructuur, en uitstekende castabiliteit maakt het een vertrouwd materiaal in industrieën, variërend van olie en gas tot farmaceutische producten.
Of het nu gaat om agressieve mariene omstandigheden of steriele voedselverwerkingomgevingen, CF8M levert consequent betrouwbaar, Langetermijnprestaties.
CF8M blijft een industriële benchmark voor ingenieurs en metallurgisten die op zoek zijn naar een kosteneffectieve oplossing met uitstekende weerstand tegen corrosie en mechanische stress.
LangHe is de perfecte keuze voor uw productiebehoeften als u van hoge kwaliteit nodig is roestvrijstalen gietstukken.
