1. Wstęp
CF8M stal nierdzewna jest odlewem austenitycznym stopem ze stali nierdzewnej, Standaryzowane w ramach ASTM A351, A743, i A744, z ONES Oznaczenie J92900.
Jest to zasadniczo obserwowany odpowiednik kutego 316 stal nierdzewna, Włączanie molibdenu (Mo) do chromu-nickel (Cr-Na) matryca zapewniająca zwiększoną odporność na zlokalizowaną korozję.
Pojawiające się w połowie XX wieku wraz z rosnącym popytem przemysłowym na opłacalne, Materiały odporne na korozję,
Odtąd stal nierdzewna CF8M stała się materiałem z wyboru w zastosowaniach obejmujących przetwarzanie chemiczne, Ekspozycja morska, i środowiska klasy żywności.
To, co wyróżnia CF8M, to jego wyjątkowa zdolność do łączenia się o wysokiej wydajności odporności na korozję i siłą mechaniczną-właściwości nie często występujące jednocześnie w jednym stopniu.
2. Skład chemiczny & Mikrostruktura
Skład chemiczny CF8M jest ściśle kontrolowany w celu spełnienia określonych punktów odniesienia mechanicznego i opornego na korozję. Typowy skład nominalny pokazano poniżej:
| Element | Waga % |
|---|---|
| Węgiel (C) | ≤ 0.08 |
| Mangan (Mn) | ≤ 1.5 |
| Krzem (I) | ≤ 2.0 |
| Fosfor (P) | ≤ 0.04 |
| Siarka (S) | ≤ 0.04 |
| Chrom (Cr) | 18.0–21.0 |
| Nikiel (W) | 9.0–12.0 |
| Molibden (Mo) | 2.0–3.0 |
| Żelazo (Fe) | Balansować |
Z metalurgicznego punktu widzenia, CF8M ze stali nierdzewnej ma w pełni austenityczną matrycę (Struktura FCC), co zapewnia doskonałą wytrzymałość nawet w temperaturach kriogenicznych.
Kontrolowana ilość ferrytu delta (3–10%) jest często obecny w mikrostrukturze, aby zapobiec pękaniu gorącym podczas zestalania, szczególnie w grubszych odlewach.
Ta podwójna struktura przyczynia się również do spawania i stabilności mechanicznej.
Dodanie molibdenu odgrywa kluczową rolę w tłumieniu tworzenia się fazy międzymetalicznej i zwiększa odporność na korozję wżery i szczeliny.
Niska zawartość węgla (≤ 0.08%) zmniejsza ryzyko opadów węglika na granicach ziarna, poprawiając w ten sposób odporność na korozję międzykrystaliczną.
3. Standardy & Równoważniki
CF8M jest znormalizowany w różnych globalnych kodach, Zapewnienie możliwości zastosowania między rynkiem:
| Standard | Oznaczenie |
|---|---|
| ASTM | A351/A743/A744 CF8M |
| NAS | J92900 |
| W | 1.4408 (GX5CRNIMO19-11-2) |
| ISO | X5CRNIMO17-12-2 |
| On jest (rzucać ) | SCS14 |
Jest bezpośrednio porównywalny z kutym 316 stal nierdzewna (US S31600), Chociaż wersja odlewana może mieć nieco inną zawartość ferrytu i tolerancje mechaniczne.
4. Właściwości mechaniczne i fizyczne stali nierdzewnej CF8M
| Nieruchomość | Wartość / Zakres |
|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie (UTS) | 485–620MPA |
| Granica plastyczności (0.2% zrównoważyć) | 205–275mpa |
| Wydłużenie przy złamaniu | ≥30% |
| Twardość Brinell (HB) | 150–200 |
| Charpy Impact Honcer (Rt) | ≥60J |
| Limit zmęczenia (10⁷ Cykle) | ~ 200mpa |
| Gęstość | ~ 7,98 g/cm³ |
| Przewodność cieplna (100 ° C.) | ~ 16 W/m · k |
| Rozszerzanie termiczne (20–100 ° C.) | 16.5 × 10⁻⁶/k |
| Właściwa pojemność cieplna | ~ 500J/kg · k |
| Rezystywność elektryczna (20 ° C.) | ~ 0,74µΩ · m |
| Moduł sprężystości | ~ 193gpa |
| Przepuszczalność magnetyczna | ~ 1,02 (Niemagnetyczne) |
| Zakres topnienia | ~ 1370–1400 ° C. |
| Kurczenie się liniowe (rzucać ) | 1.8–2,2% |
5. Odporność na korozję stali nierdzewnej CF8M
CF8M stal nierdzewna znana jest z Znakomita odporność na korozję, szczególnie w bogaty w chlorek, kwaśny, I środowiska morskie.
Wynika to z jego starannie zrównoważonej kompozycji, w tym molibden (2.0–3,0%),
co znacznie poprawia Rezystancja wżery I Korozja szczeliny opór, czyniąc to odpowiedni wybór Krytyczne zastosowania przemysłowe.
Ogólna odporność na korozję
Wystawy CF8M Doskonały opór Do Ogólna korozja w różnych środowiskach, w tym łagodne kwasy I Rozwiązania chlorkowe.
Stopy chrom Treść formularzy Ochronna warstwa tlenku na jego powierzchni, co zapobiega dalszej degradacji.
To sprawia, że CF8M jest idealny do użytku w Reaktory chemiczne, wymienniki ciepła, I systemy rur narażone na rozcieńczone kwasy Lub Agresywne chemikalia.
Odporność na korozję wżery i szczelinowej
. Liczba równoważna oporności wżery (Drewno) CF8M jest zazwyczaj 23–25, co wskazuje na jego wysoki odporność na zlokalizowana korozja jak na przykład wżery I Korozja szczeliny W środowiska chlorkowe.
W porównaniu do CF8 (304 rzucać ), który ma pren w pobliżu 17, CF8M przewyższa go w wysoce agresywnych środowiskach, takich jak Woda morska Lub Rozwiązania przetwarzania chemicznego.
Na przykład, W testach ekspozycji wody morskiej, Komponenty CF8M pozostały niezmienione przez wżery Lub Korozja szczeliny za ponad sześć miesięcy, chwila CF8 wykazywał znaczącą korozję w mniej niż trzy miesiące.
Pękanie korozji stresu (SCC) Opór
CF8M ma stal nierdzewna doskonały opór Do pękanie korozji stresu (SCC), szczególnie w środowiska zawierające chlorki, ze względu na niską zawartość węgla i obecność molibdenu.
Podczas gdy wszystkie austenityczne stali nierdzewne są podatne na SCC, CF8M działa lepiej niż CF8 (304 rzucać ), co jest bardziej podatne na pękanie pod stresem w roztworach bogatych w chlorek.
W testach, na których CF8M był narażony Wysokie stres na rozciąganie I środowiska chlorkowe, Stop pokazał Bez pękania, mając na uwadze, że CF8 wykazywał widoczne pękanie w ciągu tygodni w podobnych warunkach.
To sprawia, że CF8M nadaje się do aplikacji w środowiska morskie, Przetwarzanie chemiczne, I systemy rur narażony na wysokie stres na rozciąganie.
Porównanie z innymi stopami ze stali nierdzewnej
W porównaniu do CF8 (304 rzucać ) I CF3M (316L Cast), Wystawy CF8M Najwyższy odporność na korozję w różnych czynnikach, takich jak wżer, Korozja szczeliny, i ogólna korozja.
Dodanie molibden zwiększa opór CF8M wobec wżery indukowane chlorkiem, dostarczanie bardziej niezawodne opcja dla branż zajmujących się Woda morska Lub Ekspozycja chemiczna.
Oto szybkie porównanie:
| Nieruchomość | CF8M | CF8 (304 rzucać ) | CF3M (316L Cast) |
|---|---|---|---|
| Treść MO | 2.0–3,0% | Nic | 2.0–3,0% |
| Rezystancja wżery (Drewno) | 23–25 | 17 | 23–25 |
| Ogólna korozja | Doskonały | Umiarkowany | Doskonały |
| Korozja szczeliny | Doskonały | Słaby | Doskonały |
| Pękanie korozji stresu | Dobry | Słaby | Dobry |
CF8M Rezystancja wżery, Ogólna odporność na korozję, I odporność na pękanie korozji naprężeń Wszystkie są znacznie lepsze niż CF8 (304 rzucać ), Chociaż utrzymuje porównywalną wydajność z CF3M (316L Cast).
To sprawia, że to preferowany materiał w trudnych środowiskach, gdzie Odporność na korozję jest najważniejsze.
Odporność na kwasy zawierające siarkę
CF8M ze stali nierdzewnej jest szczególnie odporna kwas siarkowy i inne kwasy zawierające siarkę.
Jego wydajność w tych środowiskach sprawia, że jest bardzo odpowiedni dla Zastosowania przetwarzania chemicznego, jak na przykład reaktory I wymienniki ciepła obsługiwanie kwas siarkowy.
W przeciwieństwie do innych materiałów, CF8M odpowiada degradacji od kwasu siarkowego do 10% stężenie, Zapewnienie długowieczności i obniżenie kosztów utrzymania.
6. Przydatność odlewu do stali nierdzewnej CF8M
Przy określaniu stali nierdzewnej CF8M dla składników odlewanych, Inżynierowie korzystają z materiału, który łączy Doskonała odporność na korozję z Solidna możliwość obsadzenia.
Poniżej znajdują się kluczowe atrybuty i zalecane procesy, które sprawiają, że CF8M jest idealnym wyborem w wymagających branż.
Kluczowe atrybuty przydatności
Dobra płynność
Przede wszystkim, CF8M łatwo przepływa do form po wylepie 1 550–1 600 ° C., osiągnięcie płynności 250–300 mm (ISO 243).
Ten poziom płynności wspiera cienkie ściany sekcje w dół 4 mm i skomplikowane geometrie bez zamknięcia.
Umiarkowany skurcz
Ponadto, CF8M wykazuje przewidywalny liniowy kurczenie się 1.8–2.2 %, które można skutecznie kompensować dodatki wzoru I Projektowanie pionu.
Modelowanie zestalania za pomocą CFD lub termicznej fea, Odlewnie mogą zminimalizować porowatość linii środkowej i osiągnąć ciasne tolerancje wymiarowe.
Niska tendencja do łamania na gorąco
Dodatkowo, kontrolowane 3–7 % D - ferryt Zawartość w mikrostrukturze CF8M znacznie zmniejsza pękanie zestalania.
W rezultacie, Nawet w sekcjach z nagłymi zmianami krzyżowymi, Stop opiera się na gorące łzy i utrzymuje uczciwość.
Odporna na spawanie
Odlewy CF8M ze stali nierdzewnej akceptują standard 316/316L Metale wypełniające i chwalić się Doskonała spawalność, Dzięki ich niskim węglowym i zrównoważonej strukturze ferryt -Austenit.
Roztwór po roztargieniu., Zapewnienie trwałych napraw.
Zdolność adaptacji leczenia ciepła
Wreszcie, CF8M dobrze odpowiada Wyżarzanie rozwiązania (1 040–1 100 ° C.) i szybkie gaszenie.
Zabiegi stresowe przy 650–750 ° C. może również zmniejszyć naprężenia resztkowe bez uszczerbku dla pasywności, Przyznanie projektantom elastyczności w przetwarzaniu dalszym.
Odpowiednie metody odlewania stali nierdzewnej CF8M
| Metoda | Przypadek użycia | Zalety | Wykończenie powierzchni | Dokładność wymiarowa | Rozważania |
|---|---|---|---|---|---|
| Casting piasku | Duże obudowy pompy, ciała zaworów | Opłacalny dla ciężkich, duże części; Elastyczna geometria pleśni | RA 6–12 µm | ± 0,5% liniowy | Wymaga dobrej jakości piasku i projektu pionu, aby kontrolować porowatość |
| Formowanie skorupy | Części średniego kompleksu, Składniki o wysokiej wartości | Drobne szczegóły, Najwyższe wykończenie powierzchni; Sztywna pleśń zmniejsza zniekształcenie | RA 3-6 µm | ± 0,3% liniowe | Wyższy koszt narzędzi; Najlepsze do umiarkowanych tomów |
| Casting inwestycyjny | Mały, skomplikowane kształty (przeszkody, armatura) | Doskonałe szczegóły i wykończenie; Minimalne obróbki | Ra < 3 µm | ± 0,1 mm | Wyższy koszt na część; Ograniczone do mniejszych odlewów |
| Casting odśrodkowy | Części cylindryczne (kobza, tuleje, wirniki) | Zwiększona gęstość, siła kierunkowa, minimalna porowatość | RA 6-10 µm | ± 0,4% liniowe | Wymaga specjalistycznego sprzętu; Geometria ograniczona do osiowo -symetrycznej |
7. Spawalniczy & Obróbka cieplna stali nierdzewnej CF8M
CF8M jest łatwo spawany przy użyciu konwencjonalnych procesów, takich jak GTAW (Tig), Smaw (stick), i GMAW (JA).
Zalecane są metale wypełniające, takie jak ER316L lub E316L-16.
Jednakże, Należy zachować ostrożność w zakresie wprowadzania ciepła.
Nadmierne ciepło może powodować uczulenie - forma węglików chromowych na granicach ziarna - co zagraża odporności na korozję. Aby to złagodzić:
- Wykorzystanie roztworu po spalaniu jest często wykonywane w temperaturze 1040–1120 ° C, a następnie szybkie gaszenie.
- Unikaj powolnego chłodzenia w zakresie 600–850 ° C, aby zapobiec tworzeniu fazy sigma.
Do krytycznych aplikacji, Zabiegi powodujące stres można przeprowadzać w ~ 650 ° C przez 1–2 godziny, zwłaszcza w celu złagodzenia naprężeń resztkowych z obróbki lub spawania.
8. Kluczowe aplikacje
Odporność na korozję CF8M, Siła mechaniczna, a możliwość Castable sprawiają, że jest idealny do zastosowań w różnych branżach:
- Przetwarzanie chemiczne: Reaktory, czołgi, kołnierze, lakierki
- Olej & Gaz: Zawory podmorskie, separatory, i złącza
- Morski: Wały, przeszkody, Systemy rur morskich
- Żywność & Pharma: Sterylne zawory, Złącza do rury, Mieszanie ostrzy
- Wytwarzanie energii: Obudowy turbiny, skraplacze, Wtryskiwacze paliwa
9. Porównanie z materiałami alternatywnymi
CF8M ze stali nierdzewnej jest szeroko stosowany ze względu na jego równowagę oporności na korozję, właściwości mechaniczne, i zdolność do obsady.
Jednakże, W wyborze materiałów, Konieczne jest porównanie CF8M z alternatywnymi klasami odlewów ze stali nierdzewnej i kutymi odpowiednikami w celu ustalenia przydatności dla określonych środowisk serwisowych.
Oto przegląd porównawczy:
| Nieruchomość / Funkcja | CF8M (Rzucać 316) | CF8 (Rzucać 304) | CF3M (Low-C 316L) | CF8C (Stabilizowany typ 347) | Fasonowany 316 / 316L SS |
|---|---|---|---|---|---|
| Najważniejsze informacje | Cr 18%, W 9%, MO 2–3% | Cr 18%, W 8% | Cr 18%, W 9%, MO 2–3%, C ≤ 0.03% | Cr 18%, W 10%, Stabilizowany NB | Podobne do CF8M / CF3M |
| Odporność na korozję (Drewno) | ~ 25 (umiarkowany do wysokiego) | ~ 19–20 (niżej) | ~ 25–26 (wysoki, zwłaszcza w spoinach) | ~ 20–21 | 25–26 (kutek ma bardziej jednolite ziarno) |
| Odporność na chlorek | Dobry | Sprawiedliwy | Bardzo dobry | Uczciwy do dobrego | Doskonałe w klasie L |
| Spawalność | Doskonały | Doskonały | Znakomity (niskie ryzyko uczulenia) | Doskonały (Z powodu stabilizacji NB) | Doskonały |
| Odporność na gorące pękanie | Dobry (z kontrolowanym ferrytem) | Umiarkowany | Lepsza (Niższy c, Więcej ferrytu) | Bardzo dobry | Bardzo dobry |
| Wytrzymałość na rozciąganie (MPA) | ~ 485–585 | ~ 450–550 | ~ 450–550 | ~ 500–600 | ~ 500–620 |
Wydłużenie (%) |
~ 30–35 | ~ 30–40 | ~ 35–40 | ~ 30–35 | ~ 40–50 |
| Skradać się & Stabilność wysokiego tempa | Umiarkowany do 600 ° C. | Umiarkowany | Niżej (Ograniczona siła pełzania) | Znakomity (NB stabilizuje wzrost ziarna) | Lepsze niż oceny rzucające (zazwyczaj) |
| Wydajność | Doskonały | Doskonały | Dobry (Niższe C może zmniejszyć płynność) | Umiarkowany | Nie dotyczy |
| Maszyna | Uczciwy do dobrego | Dobry | Sprawiedliwy | Sprawiedliwy | Dobry |
| Typowe zastosowania | Zawory, lakierki, Odlewy morskie | Architektoniczny, Sprzęt ogólny | Części bio/farmaceutyczne, naczynia o niskim tempie | Petrochemiczny, Usługi wysokiego tempa | Naczynia ciśnieniowe, rurki strukturalne |
| Koszt | Umiarkowany | Niżej | Nieco wyżej | Wyższy | Wyższy (Koszt przetwarzania kadry) |
Kluczowe wyniki
- CF8M vs.. CF8: CF8M oferuje lepszą odporność na korozję z powodu molibdenu, ale jest nieco droższy. Idealny dla morskiego, Klasa żywności, oraz zastosowania procesów chemicznych.
- CF8M vs.. CF3M: CF3M ma lepszą spawalność i zmniejszone ryzyko uczulenia, czyniąc go preferowanym w wysoce żrących środowiskach i spawanych strukturach, takie jak naczynia farmaceutyczne.
- CF8M vs.. CF8C: CF8C jest lepszy dla zastosowań o podwyższonej temperaturze, dzięki stabilizacji niobium, co zwiększa siłę pełzania.
- CF8M vs.. Fasonowany 316/316L: Materiały kutego zapewniają lepszą plastyczność i wykończenie powierzchniowe, Ale CF8M oferuje elastyczność projektową dla dużych, złożone komponenty.
10. Wniosek
Podsumowując, CF8M ze stali nierdzewnej to wysokowydajny stop odlewany dostosowany do stosowania w środowiskach korozyjnych i mechanicznie wymagających.
Jego zoptymalizowana chemia CR-Ni-mo, Zrównoważona mikrostruktura austenityczno-ferrytyczna, a doskonała możliwość przekazania sprawiają, że jest to zaufany materiał w branżach, od ropy i gazu po farmaceutyki.
Czy jest wdrożony w agresywnych warunkach morskich, czy sterylne środowiska przetwarzania żywności, CF8M konsekwentnie dostarcza niezawodne, Długoterminowe wyniki.
CF8M pozostaje branżowym punktem odniesienia dla inżynierów i metalurgii szukających opłacalnego rozwiązania z wyjątkową odpornością na korozję i naprężenie mechaniczne.
LangHe jest idealnym wyborem dla twoich potrzeb produkcyjnych, jeśli potrzebujesz wysokiej jakości Odlewy ze stali nierdzewnej.
