CF3/CF8/CF3M/CF8M i F304/F316/F304L/F316L Przewodnik

1. Wstęp

Stale nierdzewne W 300-serii austenitycznej rodzina dominuje branże wymagające odporności na korozję, Formalność, i wydajność higieniczna.

Wśród nich, Typ 304 I 316 pojawiają się w obu rzucać I fasonowany form, każdy rządzony osobnymi standardami i systemami oznaczania.

Komponenty obsadzone następują ASTM A351 Oznaczenia - CF3, CF8, CF3M, CF8M - podczas gdy przylegają do wykryte i kute produkty ASTM A182 (Odzwierciedlono także w „F-grades” en/din): F304, F316, F304L, F316L.

W poniższych sekcjach, dekodujemy te kody, Porównaj ich chemię i mikrostruktury, i oferuj wytyczne dotyczące wyboru obsady w porównaniu do klas kutej dla zaworów, pompowanie obudowa, rurociąg, i inne urządzenia zawierające ciśnienie.

2. Standardy ASTM & Prefiks

• ASTM A351 okładki Odlewy ze stali nierdzewnej dla części zawierających ciśnienie. W tym standardzie, „C” oznacza Odlew, oraz „F” w kodach ocen (np. CF8) oznacza „obsadę”.
• ASTM A182 rządzi Odkuwki ze stali nierdzewnej i kutego złączki. Wskazuje „F” w F304/F316 Kucie (lub produkt kutego).

Prefiks	Oznaczający	Standard	Typowe typy produktów
C	Odlew	A351	Ciała zaworów, pompowanie obudowa
F	Kucie/kadry	A182	Kołnierze, Wały, łączniki

3. Oznaczenia castingowe: Seria CF na ASTM A351

Kiedy inżynierowie określają ciała zaworów, pompowanie obudowa, lub złożone kolektory, Często zwracają się do ASTM A351 Odlewy dla jednoczęściowej integralności i skomplikowanych geometrii.

W ramach austenitycznych A351, Cztery oznaczenia -CF3, CF8, CF3M, I CF8M—Mirror znane oceny kutego 304, 304L, 316, i 316L, odpowiednio.

Poniżej, Dekodujemy każdą ocenę serii CF, Podkreśl jego chemię i cechy mikrostrukturalne, i wyjaśnij, w jaki sposób regulacje stopniowe Wydajność dostosowania.

CF3

Kompozycja:

• Chrom: 18.0–20,0% wag.
• Nikiel: 8.0–10,5% wag.
• Węgiel: ≤ 0.03 wt% (Niski c)
• Mangan, krzem, fosfor, siarka: na limity ASTM

Równowartość: Rzuć analog 304L (US S30403, W 1.4307).

Kluczowe atrybuty:

• Chemia niskoemisyjna zapobiega opadom węglików podczas powolnego chłodzenia po pojemniku, eliminowanie uczulenia ze strefy spoiny.
• Wyżarzanie rozwiązania Na 1 040 ° C dla 30 minuty, po których następuje hartowanie wody rozpuszcza wszelkie międzydendrytyczne węgliki, dając szybkość korozji pod 0.1 MM/rok w neutralnych środowiskach chlorkowych.
• Wytrzymałość na rozciąganie zazwyczaj mierzy ~ 445 MPa, mniej więcej 5 % Niższe niż CF8, ale z doskonałą odpornością na korozję międzygranową.

CF8

Kompozycja:

• Chrom: 18.0–20,0% wag.
• Nikiel: 8.0–10,5% wag.
• Węgiel: ≤ 0.08 wt%
• Elementy śladowe w granicach standardowych

Równowartość: Rzuć odpowiednik 304 (US S30400, W 1.4301).

Kluczowe atrybuty:

• Nęcznik standardowy 304 chemia zapewnia zrównoważoną odporność na korozję i plastyczność.
• Ziarna dendrytyczne Zmierz 1–3 mm, Tak więc średnia energia uderzenia Charpy CF8 w temperaturze –20 ° C (≈ 30 J) upada 15 % Poniżej 304..
• Opłacalny W przypadku usług umiarkowanie korozyjnych, Zawory CF8 odporne na wżery ~ 0,2 % Nacl at 20 ° C..

CF3M

Kompozycja:

• Chrom: 16.0–18,0% wag.
• Nikiel: 10.0–14,0% wag.
• Molibden: 2.0–3,0% wag.
• Węgiel: ≤ 0.03 wt%
• Niewielkie stopy na specyfikację ASTM

Równowartość: Rzuć analog 316L (US S31603, W 1.4404).

Kluczowe atrybuty:

• Low-C plus 2–3 % Mo podnosi Pren (Liczba równoważna oporności wżery) z ~ 18 (W CF3) do ~ 25, z grubsza podwajanie odporności na wżery indukowane chlorkiem.
• Leczenie roztworu Na 1 040 ° C rozpuszcza węgliki bogate w MO, przyznawanie odporności na pełzanie 250 ° C z < 5 % utrata siły 1 000 H.
• Usługa węglowodorów i kwaśnych Skorzystaj z minimalnej sieci węglików CF3M i stabilności filmu pasywnego z wzmocnionym MO.

CF8M

Kompozycja:

• Chrom: 16.0–18,0% wag.
• Nikiel: 10.0–14,0% wag.
• Molibden: 2.0–3,0% wag.
• Węgiel: ≤ 0.08 wt%
• Inne elementy na limity ASTM

Równowartość: Wersja obsady 316 (US S31600, W 1.4401).

Kluczowe atrybuty:

• Standard-C 316 chemia zapewnia szeroki odporność na korozję - w tym wodę morską i 5 % HCl - podczas gdy MO zwalcza zlokalizowany atak.
• Wyższa wytrzymałość na rozciąganie (~ 480 MPa) Versus CF3M sprawia, że ​​CF8M jest odpowiedni dla grubszych odcinków i części o podwyższonej temperaturze.
• Zdolność o podwyższonej temperaturze: CF8M utrzymuje 80 % z granicy plastyczności w pokoju 300 ° C., przewyższające CF8 przez 20 %.

Streszczenie: Oznaczenia i równoważniki CF

4. Kutego/spawane oceny „F-” w EN/DIN/FSSA

Przejście z odlewań na wykryte i sfałszowane komponenty, . "F-" Prefiks w europejskim (Jeden/twój) i japoński (On/FSSA) standardy oznaczają materiały dostarczane jako pręty, armatura, kołnierze, lub wykończenie zaworu.

Te produkty następują ASTM A182 W USA. i odpowiadają liczbom EN poniżej.

F304 (W 1.4301 / Aisi 304)

• Kompozycja nominalna: 18.0–20,0 % Cr, 8.0–10,5 % W, C ≤0,08 %, Mn ≤2 %, I ≤1 %
• Właściwości mechaniczne:

• • Granica plastyczności (RP0.2): ~ 215 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie (Rm): 505–735 MPA
  • Wydłużenie: ≥ 40 %

• Cechy korozji:

• • Ogólny wskaźnik korozji < 0.1 MM/rok w neutralnych mediach
  • Próg wżerowy ~ 0.2 % Cl⁻ at 20 ° C.

• Aplikacje: Złącze z zakresu żywności, Umiarkowane wykończenie zaworu, Wykończenie architektoniczne

F316 (W 1.4401 / Aisi 316)

• Kompozycja nominalna: 16.0–18.0 % Cr, 10.0–14.0 % W, 2.0–3.0 % Mo, C ≤0,08 %
• Właściwości mechaniczne:

• • Granica plastyczności (RP0.2): ~ 205 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie (Rm): 515–715 MPa
  • Wydłużenie: ≥ 40 %

• Cechy korozji:

• • Wżery próg do 0.5 % Cl⁻ - 150 % Wyższe niż F304
  • Doskonała odporność na kwasy siarkowe i solne

• Aplikacje: Złączki morskie, Wewnętrzne zawory chemiczne, Rurki z warstwami

F304L (W 1.4307 / AISI 304L)

• Wariant niskoemisyjnych: C ≤0,03 % zapobiega wytrącaniu chromu węglowodanów w strefach dotkniętych ciepłem spoiny (Haz).
• Właściwości mechaniczne:

• • RP0.2: ~ 205 MPa (Nieco poniżej F304)
  • Wydłużenie: ≥ 45 % (zwiększona formalność)

• Cechy korozji:

• • Eliminuje atak międzykręgowy w HAZ bez wyżarzania roztworu po spaw
  • Próg wżerowy: ~ 0.2 % Cl⁻

• Aplikacje: Spawane naczynia ciśnieniowe, Zbiorniki farmaceutyczne, Rurociągi w przemyśle żywności/napojów

F316L (W 1.4404 / AISI 316L)

• Niski węgiel, MO: 16–18 % Cr, 10–14 % W, 2–3 % Mo, C ≤0,03 %.
• Właściwości mechaniczne:

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

• Cechy korozji:

• • Wysoki Pren (~ 25)—Excellent dla usług chlorkowych i kwaśnych
  • Stabilność strefy spoiny bez wyżarzania

• Aplikacje: Zawory kwaśne (Środowiska H₂s), Rurociągi morskie, wymienniki ciepła

Tabela odsyłacza

5. Analiza porównawcza: Obsada vs.. Fasonowany

Mikrostruktura & Właściwości mechaniczne

Mając na uwadze, że Rzuć cf-stopni Wyświetla gruboziarniste ziarna dendrytyczne i mocne mocne strony 450 MPA,

Kute F-gradun posiadać dobrze, Ziarna z rozciąganiem ~ 515 MPa i 15–20 % Wyższa wytrzymałość uderzenia w –20 ° C.

Wydajność korozji

Chociaż chemia nominalna pasuje do, Części odlewane mogą zawierać mikroporowatość i segregację, prowadząc do zlokalizowanego ataku, jeśli nie jest odpowiednio obróbki cieplnej.

W przeciwieństwie do tego, Stalowe stale wykazują jednolity kompozycję, Przyznając nieco lepsze progi wżerowe i odporność na SCC.

Względy wytwarzania

Odlewanie wyróżniających się na złożone geometrie - złożone ciała i obudowy pompowe - eliminując dziesiątki operacji obróbki.

Odwrotnie, Odkuwki kosztują więcej za kilogram, ale oferują lepszą siłę zmęczenia, Jednolity przepływ ziarna, i minimalne wady.

Koszt & Kompromisy w czasie realizacji

Odlewnie zazwyczaj cytują 6–8 tygodni Do niestandardowych odlewów CF, podczas gdy standardowe batony i kołnierze są wysyłane 2–4 tygodnie.

Na kilogram, Rzuć CF8M biegnie 10 % tańsze niż kute F316, Chociaż całkowity koszt komponentów może sprzyjać odlewie w skomplikowanych kształtach.

Aspekt	CF8/CF8M/CF3/CF3M (Rzucać)	F304/F316/F304L/F316L (Podrobiony)
Geometria	Złożone kształty w jednym kawałku	Prostsze kształty; może wymagać spawania/wytwarzania
Siła mechaniczna	Niższa wytrzymałość; ASTM rozciąganie ~ 450 MPa	Wyższa wytrzymałość; ASTM rozciąganie ~~ 515 MPa
Odporność na korozję	Pasuje kompozycję (304/316 równoważniki)	Skład równoważny, nieco lepsze z powodu drobniejszych ziaren
Spawalność	Wymaga starannego obróbki cieplnej	Doskonały; Wersje o niskiej C Unikaj uczulenia
Koszt & Czas realizacji	Niższy koszt złożonych części; dłuższe czasy realizacji	Wyższy koszt materiału surowego; Szybsza standardowa dostawa zapasów

6. Aplikacje & Wytyczne dotyczące wyboru materiału

• CF3/CF8/CF3M/CF8M CAST CAST: Ciała zaworów, PMIP ASPINGS, Skorupy z haymem-gdzie integralność jednoczęściowa i skomplikowane fragmenty wewnętrzne zmniejszają koszty montażu.
  CF3M i CF8M pojawiają się w usługach chemicznych i offshore, Dzięki odporności na chlorek wzmocniony MO.
• F304/F316/F304L/F316L Produkty kutego: Kołnierze rurowe, Wały, łączniki, i wysokociśnieniowe wykończenie zaworów;
  Zespoły krytyczne spoiny w roślinach petrochemicznych i generacji energii sprzyjają wariantom niskim C w celu uniknięcia korozji HAM.
• Matryca decyzyjna:

• • Wybierz cf-stopni Kiedy geometria komplikuje obróbkę, a warunki usług nie wymagają wytrzymałości kutej.
  • Wybierz F-stopniowe dla części zmęczeniowych o wysokim cyklu, Sekcje cienkiej ściany, lub gdzie protokoły QA/QC wymagają ultradźwiękowej kontroli materiału kutego.

7. Wnioski

Pomimo dzielenia się bazowymi chemii, CF3, CF8, CF3M, CF8M (ASTM A351) I F304, F316, F304L, F316L (ASTM A182/EN/DIN) pełnić odrębne role:

• Klasy CF pasują do równoważników kutej w odporności na korozję i możliwości temperatury, ale wykazują grubsze mikrostruktury i niewielką niższą wytrzymałość.
• Oceny Forgled zapewniają drobniejsze ziarna, Wyższa wytrzymałość, oraz spójne właściwości-idealne dla komponentów o wysokiej stresu i skrytyce zmęczeniowej.

Rozumiejąc te prefiks i ich implikacje, Inżynierowie mogą zoptymalizować wybór materiału - koszty równowagi, wydajność, i możliwość produkcji - aby zapewnić niezawodne, Ekonomiczne zawory i komponenty pompy.

8. Odniesienia & Standardy

• ASTM A351/A351M: „Standardowa specyfikacja odlewów, Austenityc, dla części zawierających ciśnienie ”
• ASTM A182/A182M: „Standardowa specyfikacja kute lub zwinięte kołnierze rur ze stopami i stali nierdzewnej, Wykute złączki, oraz zawory i części do usługi w wysokiej temperaturze ”
• W 1.4301/1.4307/1.4401/1.4404 (DIN Equivivalents)
• US S30400/S30403/S31600/S31603 oznaczenia

 

FAQ

Czym różnią się CF8 i CF8M?

CF8 odpowiada 18–20 %CR - 8–10,5 %NI ze standardowym węglem (≤ 0.08 %), odpowiednik obsady 304.

CF8M Dodaje 2–3 %MO (16-18% CR-10-14% w 2-3% i, C ≤ 0.08 %), Mirroring 316 oraz poprawa siły wżerów i wysokiej temperatury.

Dlaczego warto wybrać CF3 lub CF3M na CF8/CF8M?

CF3 I CF3M ograniczyć węgiel do ≤ 0.03 %, zapobieganie uczuleniu strefy spoiny w wolno chłodzących odlewach. CF3 ≈ 304L; CF3M ≈ 316L.

Kiedy powinienem określić odlewane stopnia?

Używać Por Odlewy do złożonego, jednoczęściowe geometrie (ciała zaworów, pompowanie obudowa) gdzie koszt obróbki byłby wygórowany.

Wybierać F Klasy zawarte dla wysokiej stresu, CZYNKI KRYTYCZNE LUB CZYNNE (Wały, kołnierze, łączniki) Wymaganie doskonałej wytrzymałości i mikrostruktury wolnej od defektów.

Jakie zalety oferują F304L i F316L?

Ich niski węgiel (≤ 0.03 %) Praktycznie eliminuje korozję międzykrystaliczną w strefach dotkniętych ciepłem spoiny, Często usuwając potrzebę wyżarzania po sparzeniu.

Jak porównuje się oporności na korozję?

CF8 / CF3 / 304 / F304 odporność na wżerowanie do ~ 0,2 % Cl⁻.

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

Warianty o niskiej zawartości węgla (CF3/CF3M/F34L/F316L) Utrzymuj te progi, zapewniając jednocześnie stabilność strefy spoiny.

Czy obsady i wykryte oceny wymagają różnych obróbki cieplnej?

Rzuć cf-stopni ulegać wyżarzaniu rozwiązania przy ~ 1 040 ° C dla 30 Min i szybki gatź w celu rozpuszczenia węglików i homogenizacji.

Kute F-gradun Zazwyczaj podążaj za wytycznymi ASTM A182: Rozwiązanie wyżarzanie w 1 040–1 060 ° C dla 15 Mój za 25 mm, Następnie wygaszaj.

Która ocena oferuje lepszą siłę mechaniczną?

Kute F-gradun (NP., F304, F316) osiągnąć wyższy rozciąganie (~ 515 MPa) i wytrzymałość wpływu niż rzucaj cf-gradunki (~ 450 MPa Rozciąganie), Z powodu drobniejszych mikrostruktur.

Jak porównać koszty i czas realizacji?

Por Odlewy zazwyczaj kosztują 10–15 % Mniej na kilogram dla złożonych kształtów, ale wymaga dłuższych czasów realizacji (6–8 tygodni).

F Zakres kutej często wysyła w ciągu 2–4 tygodni, na premii 5–10 % na kilogram.