CF3M ze stali nierdzewnej: Doskonały stopień precyzyjny

CF3M ze stali nierdzewnej - znany również z oznaczenia EN EN-JS 316LM (1.4408) i odpowiednik ASTM A351 CF3M-Ostateczne jako materiał kamieni węgielnych w odlewakach odpornych na korozję.

Zaprojektowany dla wymagających środowisk, CF3M łączy wytrzymałość austenitycznej ze stali nierdzewnej z wszechstronnością żelaza.

W tym artykule, Badamy jego chemię, Mikrostruktura, Zachowanie korozji, Wydajność mechaniczna, Praktyki odlewni, Protokoły spawania, Zastosowania, i jak porównuje się z materiałami alternatywnymi.

1. Wstęp

SA-351 CF3M należy do rodziny stali stali nierdzewnej austenitycznej, opracowane w połowie XX wieku w celu rozszerzenia odporności na korozję nierdzewną 300 na komponenty odlewane.

Podczas gdy kutego 316L ze stali nierdzewnej dominuje w zastosowaniach rur i arkuszy, CF3M dostosowuje ten sam niski węgiel, chemia odlewań do odlewań-idealna dla złożonych kształtów, takich jak obudowy pompy i ciała zaworów.

W przeciwieństwie do gatunków odlewów szarego lub 304L (CF8), CF3M opiera się na wżerze i korozji szczelinowych w mediach bogatych w chlorek, wypełnianie luki w wydajności między żeliwną a stalą o wysokiej płaszczyźnie.

2. Skład chemiczny & Mikrostruktura

Element	Zakres (% wt)	Zamiar
Węgiel (C)	≤ 0.03	Zapobiega wytrącaniu się węgliku chromu
Chrom (Cr)	16.0 - - 18.0	Tworzy pasywną warstwę tlenku; Pierwotna bariera korozji
Nikiel (W)	10.0 - - 14.0	Stabilizuje matrycę austenityczną; zwiększa wytrzymałość
Molibden (Mo)	2.0 - - 3.0	Wzmacnia opór wżery i podnosi PREN do ≈ 25
Mangan (Mn)	≤ 2.0	Poprawia gorącą siłę; przeciwdziała siarki
Krzem (I)	≤ 1.0	Działa jako deoksyzator; poprawia płynność
Fosfor (P)	≤ 0.045	Minimalizuje kruchość
Siarka (S)	≤ 0.03	Utrzymywane na niskim poziomie, aby uniknąć pękania opartego na włączeniu

CF3M zestala się w W pełni austenityczna macierz w temperaturze pokojowej, unikanie ferrytu, Faza Sigma, lub węgliki chromowe po prawidłowym obróbce cieplnej.

. Niski węgiel treść (≤ 0.03%) I molibden Dodatki działają w koncercie, aby zahamować tworzenie się węglików chromowych wzdłuż granic ziaren,

Zachowanie międzykorularnej odporności na korozję nawet po spawaniu.

3. Odporność na korozję

CF3M wykazuje wyjątkowe wyniki w agresywnych mediach:

• Ogólna korozja: Stawki tak niskie jak 0.05 mm/rok w wodzie pitnej i 0.1 mm/rok w wodzie morskiej przy 25 ° C.
• Korozja wżery/szczeliny: Drewno ≈ 25 (Take = %cr + 3.3×%MO + 16×%n) zapewnia działanie do 1 % Rozwiązania chlorkowe w temperaturach otoczenia
• Oporność kwasu: Lepszy od CF8 (304L Cast) w kwasach siarkowych i fosforowych z powodu zawartości MO
• Morski & Offshore: Wytrzymuje ciągłą ekspozycję na spray solne z minimalną utratą masy ciała (< 0.02 G/m² · dzień w testach ASTM B117)

4. Właściwości mechaniczne i fizyczne stali nierdzewnej CF3M

Właściwości mechaniczne

W temperaturze pokojowej, CF3M dostarcza:

Nieruchomość	Wartość
Wytrzymałość na rozciąganie (UTS)	515 - - 620 MPA
Granica plastyczności (0.2% zrównoważyć)	205 - - 275 MPA
Wydłużenie przy złamaniu	≥ 35 %
Twardość Brinell (HBW)	180 - - 230
Charpy wpływ (Rt)	≥ 80 J
Limit zmęczenia (10⁷ Cykle)	~ 240 MPA

Właściwości fizyczne

Nieruchomość	Wartość
Gęstość	~ 7,98 g/cm³
Przewodność cieplna (20° C.)	~ 14,6 W/m · k
Rozszerzanie termiczne (20–100 ° C.)	16.0–17,5 µm/m · k
Właściwa pojemność cieplna (20° C.)	~ 500 J/kg · k
Rezystywność elektryczna (20° C.)	~ 0,74 µΩ · m
Moduł Younga (Moduł sprężystości)	~ 193 GPA
Względna przepuszczalność magnetyczna	~ 1,0–1,05
Zakres topnienia	1370–1400 ° C.
Szybkość kurczenia się odlewania	~ 1,5–2,0%

5. Przydatność odlewu do stali nierdzewnej CF3M

CF3M stal nierdzewna, wariant o niskim węglu 316 Strzymy odlewane ze stali nierdzewnej, wykazuje korzystne cechy odlewania, które wspierają jego powszechne zastosowanie w odpornym na korozję, Komponenty o wysokiej integralności.

Kluczowe atrybuty przydatności:

• Dobra płynność: Z zwykle temperaturą nalewania 1550–1600 ° C., CF3M wykazuje wystarczającą płynność do wypełnienia skomplikowane geometrie pleśni I Sekcje cienkiej ściany (>3–5 mm).
  Obecność niklu i molibdenu dodatkowo wspiera stabilność stopu i wydajność wypełniania pleśni.
• Umiarkowany skurcz (~ 1,5–2,0%): CF3M wykazuje przewidywalny skurcz zestalania, pozwalając na skuteczną rekompensatę przez dodatki wzoru, Projektowanie pionu, i użycie Egzotermiczne rękawy.
  Jego zachowanie skurczowe można modelować i zarządzać za pomocą nowoczesnych narzędzi symulacji termicznej.
• Niska tendencja do pękania na gorąco: W pełni austenityczna struktura CF3M, w połączeniu z niską zawartością węgla (≤ 0.03%),
  powoduje minimalne pękanie zestalania, Nawet w odlewakach ograniczonych geometrycznie lub odcinków odcinków.
• Doskonała spawalność: Odlew CF3M można zastąpić spawanie przy użyciu standardowych metali wypełniaczy austenitycznych, takich jak ER316L.
  Jego niska zawartość węgla ogranicza opady węglika podczas spawania, Minimalizowanie ryzyka korozji międzygranowej.
  Wyższenia roztworu po spawaniu jest często stosowany w celu przywrócenia pełnej odporności na korozję.
• Zdolność adaptacyjna do obróbki cieplnej: CF3M dobrze reaguje Wyżarzanie rozwiązania (1040–1100 ° C.) I gaszenie,
  które homogenizują mikrostrukturę, Rozpuść resztkowe węgliki, i zmaksymalizować odporność na korozję.
  Zabiegi związane z stresem można również zastosować w celu zmniejszenia naprężeń szczątkowych w dużych odlewach.

Odpowiednie metody odlewania:

CF3M dobrze dostosowuje się do wielu metod odlewania, Każdy oferuje wyraźne zalety:

Metoda	Mocne strony	Typowe tolerancje & Skończyć
Casting piasku	Opłacalny dla dużych, Proste kształty	± 0,5 % liniowy, RA 6–12 µm
Formowanie skorupy	Ścisłe tolerancje, Drobne szczegóły	± 0,3 % liniowy, RA 3-6 µm
Casting inwestycyjny	Złożone geometrie, cienkie ściany (<2 mm)	± 0,2 % liniowy, Ra <3 µm
Casting odśrodkowy	Wysoka gęstość, Minimalna porowatość w części rurowych	± 0,4 % liniowy, RA 6-10 µm

6. Spawalniczy & Obróbka cieplna stali nierdzewnej CF3M

CF3M ze stali nierdzewnej jest powszechnie rozpoznawana ze względu na doskonałą spawalność i reakcję na obróbkę cieplną.

Właściwości te zapewniają integralność strukturalną, Odporność na korozję, oraz wydajność mechaniczna w produkcji i obsłudze po obsłudze.

Spawalność CF3M

Jedna z mocnych stron CF3M leży w jego doskonałym Spawalność, zwłaszcza w porównaniu z wysokim węglem lub ferrytycznym stali nierdzewnych.

Niska zawartość węgla (≤ 0.03%) Znacząco zmniejsza ryzyko opadów chromu, Zjawisko, które powoduje korozję międzykrystaliczną w strefie dotkniętej ciepłem (Haz).

Kluczowe charakterystyki spawania:

• Podgrzewanie: Zwykle nie wymagane z powodu struktury austenitycznej, Chociaż podgrzewanie (~ 100–150 ° C.) może być używane do grubych odcinków w celu zmniejszenia gradientów termicznych.
• Metal wypełniający: Użycie pasujących lub nieco nadmiernie wypełnionych wypełniaczy, takich jak ER316L lub ER317L zaleca się utrzymanie odporności na korozję i ciągliwość.
• Kontrola wejściowa ciepła: Kontrolowane wejście ciepła jest niezbędne, aby uniknąć pękania na gorąco i zapewnić minimalne tworzenie się delta-ferrite (Zazwyczaj pożądane 3–10%).
• Czyszczenie po spalaniu: Poręczenie lub pasywacja zaleca się przywrócenie odporności na korozję na powierzchni spoiny.

Po spalonym obróbce cieplnej (PWHT)

Podczas gdy niski węgiel CF3M zmniejsza ryzyko uczulenia, Niektóre zastosowania-szczególnie te w agresywnych środowiskach chemicznych lub wymagające maksymalnej odporności na korozję-może skorzystać z po spędzeniu obróbka cieplna.

Wyżarzanie rozwiązania:

• Zakres temperatur: 1040–1100 ° C. (1900–2010 ° F.)
• Zamiar: Rozpuszcza wszelkie węgliki bogate w chrom podczas spawania i przywraca pełną mikrostrukturę austenityczną
• Gaszenie: Szybka woda lub hartowanie powietrza jest niezbędne, aby zapobiec uczuleniu i tworzeniu fazy sigma

Odciążanie stresu (Gdy wyżarzanie rozwiązania nie jest możliwe):

• Zakres temperatur: 300–400 ° C.
• Efekt: Zmniejsza naprężenia resztkowe bez znaczącej zmiany odporności na korozję
• Ograniczenie: Nie rozpuszcza węglików ani odwrotnego uczulenia

7. Kluczowe zastosowania stali nierdzewnej CF3M

Sprzęt procesowy chemiczny

• Lakierki: Stal nierdzewna CF3M jest idealna do pomp stosowanych w transporcie płynów korozyjnych, szczególnie w zastosowaniach obejmujących roztwory kwaśne lub alkaliczne.
• Zawory: Stosowane w przetwarzaniu chemicznym i branżach farmaceutycznych, CF3M zapewnia trwałość i odporność na korozję w warunkach wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury.
• Wymienniki ciepła: Jego doskonała odporność na korozję i stabilność w wysokiej temperaturze sprawiają, że CF3M jest idealnym materiałem do wymienników ciepła obsługującego agresywne media.
• Naczynia reaktora: W przypadku reaktorów przetwarzających chemikalia korozyjne, CF3M zapewnia długoterminową trwałość i minimalizuje koszty utrzymania.

Aplikacje morskie i offshore

• Platformy offshore: Stosowane w komponentach strukturalnych i systemach rur narażonych na wodę morską i atmosferę morską.
• Morski sprzęt komputerowy: Zawory, lakierki, i inne elementy wymagające wysokiej odporności na korozję, aby wytrzymać ciągłą ekspozycję na warunki soli fizjologicznej.
• Okrętownictwo: Krytyczne części, takie jak ster, Wały śmigła, a komponenty kadłuba korzystają z zdolności CF3M do oparcia się korozji wody morskiej i utrzymania integralności pod naprężeniami mechanicznymi.

Komponenty branży żywności i farmaceutycznej

• Sprzęt do przetwarzania spożywczego: CF3M jest używany w sprzęcie, który obsługuje agresywne środki czyszczące i ekstremalne temperatury, takie jak mieszanie zbiorników, rurociągi, i zawory.
• Produkcja farmaceutyczna: CF3M jest szeroko stosowany w produkcji komponentów takich jak reaktory i miksery, gdzie konieczne są środowiska wolne od zanieczyszczeń.
• Butelkowanie i opakowanie: Części w liniach produkcyjnych napojów, takie jak dysz i wyposażenie, Skorzystaj z odporności CF3M na roztwory kwaśne i alkaliczne.

Wytwarzanie energii & Branże ciężkie

• Systemy rur w elektrowniach o wysokiej temperaturze obsługującej płyny pary i chemiczne.
• Naczynia ciśnieniowe I Części turbiny które wymagają odporności na wysokie temperatury, Cykl termiczny, i media korozyjne.
• Wymienniki ciepła w elektrowniach zajmujących się gorącymi gazami lub wodą chłodzącą, które mogą zawierać agresywne zanieczyszczenia.

Przemysł naftowy i gazowy

• Sprzęt w dół: CF3M jest używany w komponentach takich jak odwierty, zawory, oraz rurki, które wymagają wyjątkowej odporności na korozję i zużycie podczas ekstrakcji oleju.
• Systemy rurociągów: Jego doskonała wydajność w obu słodki I kwaśny Środowiska sprawia, że ​​nadaje się do rurociągów oleju i gazu pod wysokim ciśnieniem.
• Wyposażenie rafinacyjne: CF3M jest powszechnie stosowany w wymienniki ciepła, reaktory, I pękanie jednostek w rafineriach, które przetwarzają kwaśny gaz i inne materiały korozyjne.

Inne krytyczne aplikacje

• Naczynia ciśnieniowe i reaktory: Odporność CF3M na pękanie korozji naprężeń i doskonała wytrzymałość na rozciąganie sprawiają, że jest idealny do zastosowań pod wysokim ciśnieniem, na przykład w reaktorach chemicznych lub naczyniach o wysokiej temperaturze.
• Składniki turbiny i sprężarki: Ich odporność na utlenianie w podwyższonych temperaturach zapewnia niezawodność turbiny I Sprężarki w branży lotniczej i wytwarzania energii.

8. Standardy, Równoważniki & Specyfikacje

Standardowe ciało	Oznaczenie	Równowartość
W	EN-JS 316LM / 1.4408	- -
ASTM	A351 CF3M	- -
ISO	ISO 1083 EN-GJN-316LM	- -
On jest	SUH316LM	SUS316L (fasonowany)
Norsok	Z 17460 GG-316LM	- -

Typowe specyfikacje zakupu ASTM A351 CF3M Odlewy z kontrolą radiograficzną, ograniczenia twardości 200 HB Max, i weryfikacja treści MI PMI.

9. Porównanie stali nierdzewnej CF3M z alternatywnymi materiałami

10. Wniosek

CF3M ze stali nierdzewnej stoi na czele odlewanych stopów ze stali nierdzewnej,

Poślubienie odporności na korozję równoważną 316L, Solidne właściwości mechaniczne, i wszechstronność komponentu odlewu.

Wraz ze wzrostem zapotrzebowania przemysłowego, CF3M umożliwia inżynierom projektowanie kompleksu,

opłacalne komponenty, które znoszą najostrzejszą chemikę, morski, i środowiska przetwarzania.

Przechodząc do najlepszych praktyk w zakresie kontroli chemii, Przetwarzanie odlewni, i po spawaniu cieplnym,

Producenci odblokowują pełny potencjał CF3M, Zapewnienie długowieczności, niezawodność, i wartość cyklu życia.

LangHe jest idealnym wyborem dla twoich potrzeb produkcyjnych, jeśli potrzebujesz wysokiej jakości Odlewy ze stali nierdzewnej.

Skontaktuj się z nami już dziś!