1. Введение
CF8M нержавеющая сталь сплав с литой аустенитной из нержавеющей стали, Стандартизирован под ASTM A351, A743, и A744, с обозначением UNS J92900.
По сути, это актерский эквивалент дела 316 нержавеющая сталь, Включение молибдена (МО) в хром-никел (Cr-nie) Матрица для обеспечения повышенной устойчивости к локализованной коррозии.
Появляется в середине 20-го века наряду с растущим промышленным спросом на рентабельный, коррозионные материалы,
CF8M нержавеющая сталь с тех пор стала материалом, выбранным в приложениях, связанных с химической обработкой, Морская экспозиция, и пищевая среда.
То, что отличает CF8M друг от друга,-это его уникальная способность объединять отлиту с высокоэффективной коррозионной стойкостью и механической прочностью-характеристики не часто встречаются одновременно в одном сплаве.
2. Химический состав & Микроструктура
Химический состав CF8M строго контролируется для соответствия конкретным механическим и коррозионным контрольным показателям. Типичная номинальная композиция показана ниже:
| Элемент | Масса % |
|---|---|
| Углерод (В) | ≤ 0.08 |
| Марганец (Мнжен) | ≤ 1.5 |
| Кремний (И) | ≤ 2.0 |
| Фосфор (П) | ≤ 0.04 |
| Сера (С) | ≤ 0.04 |
| Хром (Герметичный) | 18.0–21.0 |
| Никель (В) | 9.0–12.0 |
| Молибден (МО) | 2.0–3.0 |
| Железо (Фей) | Баланс |
С металлургической точки зрения, CF8M из нержавеющей стали имеет полностью аустенитную матрицу (Структура FCC), что обеспечивает превосходную прочность даже при криогенных температурах.
Контролируемое количество дельта -феррита (3–10%) часто присутствует в микроструктуре, чтобы предотвратить горячее растрескивание во время затвердевания, особенно в более толстых отливках.
Эта двойная структура также способствует сварке и механической стабильности.
Добавление молибдена играет ключевую роль в подавлении структуры интерметаллической фазы и усиливает сопротивление к ячеек и расщелинам коррозии.
Низкое содержание углерода (≤ 0.08%) Снижает риск осаждения карбида на границах зерна, Таким образом, повышение устойчивости к межцентральной коррозии.
3. Стандарты & Эквиваленты
CF8M стандартизирован по различным глобальным кодам, Обеспечение применимости кроссмаркета:
| Стандартный | Обозначение |
|---|---|
| Астм | A351/A743/A744 CF8M |
| НАС | J92900 |
| В | 1.4408 (GX5CRNIMO19-11-2) |
| ИСО | X5crnimo17-12-2 |
| Он есть (бросать) | SCS14 |
Это напрямую сравнимо с кованым 316 нержавеющая сталь (США S31600), Хотя актерская версия может иметь немного другое содержание феррита и механические допуски.
4. Механические и физические свойства нержавеющей стали CF8M
| Свойство | Ценить / Диапазон |
|---|---|
| Предел прочности (Утюр) | 485–620MPA |
| Урожайность (0.2% компенсировать) | 205–275MPA |
| Удлинение при переломе | ≥30% |
| Бринелл твердость (HB) | 150–200 |
| Чарпи воздействие выносливости (Rt) | ≥60j |
| Утолочный предел (10⁷ Циклы) | ~ 200 МПа |
| Плотность | ~ 7,98 г/см= |
| Теплопроводность (100 ° C.) | ~ 16 Вт/м · к |
| Тепловое расширение (20–100 ° C.) | 16.5 × 10⁻⁶/k |
| Удельная теплоемкость | ~ 500J/кг · к |
| Электрическое удельное сопротивление (20 ° C.) | ~ 0,74 мкм · м |
| Эластичный модуль | ~ 193GPA |
| Магнитная проницаемость | ~ 1.02 (Несагнитный) |
| Диапазон плавления | ~ 1370–1400 ° C. |
| Линейная усадка (бросать) | 1.8–2,2% |
5. Коррозионная стойкость нержавеющей стали CF8M
CF8M нержавеющая сталь известна своей Выдающаяся коррозионная стойкость, особенно в богатый хлоридом, кислый, и Морская среда.
Это связано с тщательно сбалансированной композицией, включая молибден (2.0–3,0%),
что значительно усиливает его сопротивление ячейки и Коррозия расщелины сопротивление, сделать это подходящим выбором для Критические промышленные применения.
Общая коррозионная стойкость
CF8M экспонаты Отличное сопротивление к общая коррозия в различных условиях, включая мягкие кислоты и хлоридные решения.
Сплавы хром Контент формирует а Защитный оксидный слой на его поверхности, который предотвращает дальнейшую деградацию.
Это делает CF8M идеальным для использования в химические реакторы, теплообменники, и трубопроводные системы подвергается воздействию разбавленные кислоты или агрессивные химические вещества.
Устойчивость к ячеек и расщелинам
А эквивалентное число сопротивления ячеек (Древесина) CF8M обычно 23–25, что указывает на его высокое сопротивление локализованная коррозия такой как ячечка и Коррозия расщелины в Хлоридные среды.
По сравнению с CF8 (304 бросать), у которого есть кусочка вокруг 17, CF8M превосходит его в очень агрессивных условиях, таких как морская вода или химические растворы обработки.
Например, в тестах на экспозицию на морской воде, Компоненты CF8M оставались незатронутыми ячечка или Коррозия расщелины за все Шесть месяцев, пока CF8 показала значительную коррозию менее чем за три месяца.
Коррозия стресса (SCC) Сопротивление
CF8M нержавеющая сталь имеет превосходное сопротивление к Коррозия стресса (SCC), особенно в Хлоридные среды, Из -за низкого содержания углерода и наличия молибденама.
В то время как все аустенитные нержавеющие стали подвержены SCC, CF8M работает лучше, чем CF8 (304 бросать), что более подвержено растрескиванию при стрессе в богатых хлоридом растворов.
В тестах, где CF8M подвергался воздействию Высокий растягивающий стресс и Хлоридные среды, Сплав показал Нет трещин, тогда как CF8 показал видимый растрескивание в течение нескольких недель в аналогичных условиях.
Это делает CF8M подходящим для приложений в Морская среда, химическая обработка, и трубопроводные системы подвергается воздействию высокого растягивающего напряжения.
Сравнение с другими сплавами из нержавеющей стали
По сравнению с CF8 (304 бросать) и CF3M (316L актер), CF8M экспонаты превосходная коррозионная стойкость по различным факторам, таким как ямы, Коррозия расщелины, и общая коррозия.
Добавление молибден увеличивает сопротивление CF8M Хлорид-индуцированная ямка, предоставление а более надежно вариант для отраслей, связанных с морская вода или химическая экспозиция.
Вот быстрое сравнение:
| Свойство | CF8M | CF8 (304 бросать) | CF3M (316L актер) |
|---|---|---|---|
| Мо содержание | 2.0–3,0% | Никто | 2.0–3,0% |
| Сопротивление ячейки (Древесина) | 23–25 | 17 | 23–25 |
| Общая коррозия | Отличный | Умеренный | Отличный |
| Коррозия расщелины | Отличный | Бедный | Отличный |
| Коррозия стресса | Хороший | Бедный | Хороший |
CF8M сопротивление ячейки, Общая коррозионная стойкость, и Устойчивость к растрескиванию стресса все заметно лучше, чем CF8 (304 бросать), в то время как он сохраняет сопоставимую производительность с CF3M (316L актер).
Это делает это предпочтительный материал в суровых условиях, где коррозионная стойкость имеет первостепенное значение.
Устойчивость к несущей кислотам
CF8M из нержавеющей стали особенно устойчив к серная кислота и другие Серные несущие кислоты.
Его производительность в этих средах делает его очень подходящим для применение химической обработки, такой как реакторы и теплообменники умение обращаться серная кислота.
В отличие от других материалов, CF8M защищается от деградации от серной кислоты до 10% концентрация, обеспечение долголетия и снижение затрат на техническое обслуживание.
6. Приготовление литья для нержавеющей стали CF8M
При указании CF8M из нержавеющей стали для литых компонентов, Инженеры извлекают выгоду из материала, который объединяет Отличная коррозионная стойкость с надежная литья.
Ниже приведены ключевые атрибуты и рекомендуемые процессы, которые делают CF8M идеальным выбором в требовательных отраслях..
Ключевые атрибуты пригодности
Хорошая плавность
В первую очередь, CF8M легко течет в формы при наличии в 1 550–1 600 ° C., достижение текучести 250–300 мм (ИСО 243).
Этот уровень текучести поддерживает тонкие секции вниз до 4 мм и сложные геометрии без простуда.
Умеренная усадка
Более того, CF8M демонстрирует предсказуемую линейную усадку 1.8–2.2 %, который может быть эффективно компенсирован через Образец пособий и дизайн Rizer.
Путем моделирования затвердевания с помощью CFD или теплового фея, Файси могут минимизировать пористость центральной линии и достичь жестких допусков размерности.
Низкая тенденция к горячим уходу
Кроме того, контролируется 3–7 % D - феррит Содержание в микроструктуре CF8M значительно снижает растрескивание затвердевания.
Как результат, Даже в разделах с резкими изменениями перекрестного решения, Сплав противостоит горячим слезам и поддерживает целостность.
Сварной repairable
Отливки CF8M из нержавеющей стали принимают стандарт 316/316L наполнитель металлов и хвастаться Отличная сварка, Благодаря их низкоуглеродному и сбалансированному ферритово -аустенитовому структуре.
Отжиг раствора после Weld. Дальнейшее восстановление коррозионной стойкости, обеспечение долговечного ремонта.
Адаптируемость теплообработки
Окончательно, CF8M хорошо реагирует на Решение отжиг (1 040–1 100 ° C.) и быстрое гашение.
Стресс -рельеф лечения в 650–750 ° C. может также уменьшить остаточные напряжения без ущерба для пассивности, Предоставление гибкости дизайнеров при переработке вниз по течению.
Подходящие методы литья для нержавеющей стали CF8M
| Метод | Вариант использования | Преимущества | Поверхностная отделка | Точность размеров | Соображения |
|---|---|---|---|---|---|
| Кастинг песка | Большие корпусы насоса, Клапанские тела | Экономический для тяжелых, Большие части; Гибкая геометрия плесени | RA 6–12 мкм | ± 0,5% линейно | Требуется хорошее качество песка и конструкцию встава для контроля пористости |
| Оболочка | Детали среднего уровня, Компоненты высокого значения | Мелкие детали, превосходная поверхность; Жесткая плесень уменьшает искажение | RA 3-6 мкм | ± 0,3% линейно | Более высокая стоимость инструмента; Лучше всего для умеренных объемов |
| Кастинг по выплавляемым моделям | Маленький, сложные формы (грудцы, фитинги) | Отличная деталь и отделка; Минимальная обработка | Раствор < 3 мкм | ± 0,1 мм | Более высокая стоимость за личность; ограничен небольшими отливками |
| Центробежный кастинг | Цилиндрические части (трубы, втулки, роторы) | Повышенная плотность, Направленная сила, Минимальная пористость | RA 6-10 мкм | ± 0,4% линейно | Требует специализированного оборудования; Геометрия ограничена осесимметричной |
7. Сварка & Тепловая обработка нержавеющей стали CF8M
CF8M легко сварка с использованием обычных процессов, таких как GTAW (ТИГ), Смау (палка), и GMAW (МНЕ).
Металлы наполнителя, такие как ER316L или E316L-16, обычно рекомендуются для поддержания коррозионной стойкости в зоне сварки.
Однако, Следует соблюдать осторожность в отношении ввода тепла.
Чрезмерное тепло может привести к сенсибилизации - формации карбидов хромов на границах зерна, что ставит под угрозу коррозионную устойчивость. Чтобы смягчить это:
- Отжиг раствора после пособия часто выполняется при 1040–1120 ° C, с последующим быстро.
- Избегайте медленного охлаждения в диапазоне 600–850 ° C, чтобы предотвратить образование фазы сигма.
Для критических приложений, Обработки с обращением на стресс могут проводиться при ~ 650 ° C в течение 1–2 часов, особенно для смягчения остаточных напряжений от обработки или сварки.
8. Ключевые приложения
Коррозионная стойкость CF8M, механическая прочность, и литья делает его идеальным для применений в различных отраслях промышленности:
- Химическая обработка: Реакторы, бак, фланцы, насос
- Масло & Газ: Подводные клапаны, сепараторы, и разъемы
- Морской пехотинец: Валы, грудцы, Системы морской воды
- Еда & Фарма: Стерильные клапаны, трубные фитинги, смешивание лезвий
- Производство электроэнергии: Турбинные корпусы, Конденсаторы, топливные форсунки
9. Сравнение с альтернативными материалами
CF8M из нержавеющей стали широко используется из -за баланса коррозионной стойкости, механические свойства, и литья.
Однако, в выборе материала, Очень важно сравнить CF8M с альтернативными издевальными сортами из нержавеющей стали и приводимыми эквивалентами для определения пригодности для конкретных средств обслуживания.
Вот сравнительный обзор:
| Свойство / Особенность | CF8M (Бросать 316) | CF8 (Бросать 304) | CF3M (Low-C 316L) | CF8C (Стабилизированный 347-тип) | Коричневый 316 / 316L ss |
|---|---|---|---|---|---|
| Композиция выделяет | Герметичный 18%, В 9%, МО 2–3% | Герметичный 18%, В 8% | Герметичный 18%, В 9%, МО 2–3%, C ≤ 0.03% | Герметичный 18%, В 10%, NB-стабилизирован | Похоже на CF8M / CF3M |
| Коррозионная стойкость (Древесина) | ~ 25 (от умеренного до высокого) | ~ 19–20 (ниже) | ~ 25–26 (высокий, Особенно в сварке) | ~ 20–21 | 25–26 (у кованого имеет больше однородного зерна) |
| Устойчивость к хлориду | Хороший | Справедливый | Очень хороший | Справедливо до хорошего | Отлично в классе L |
| Сварка | Отличный | Отличный | Начальство (Низкий риск сенсибилизации) | Отличный (Из -за стабилизации NB) | Отличный |
| Горячее сопротивление трещин | Хороший (с контролируемым ферритом) | Умеренный | Лучше (нижний c, больше феррита) | Очень хороший | Очень хороший |
| Предел прочности (МПА) | ~ 485–585 | ~ 450–550 | ~ 450–550 | ~ 500–600 | ~ 500–620 |
Удлинение (%) |
~ 30–35 | ~ 30–40 | ~ 35–40 | ~ 30–35 | ~ 40–50 |
| Слизняк & Высокая стабильность | Умеренный до 600 ° C. | Умеренный | Ниже (Ограниченная сила ползучести) | Начальство (NB стабилизирует рост зерна) | Лучше, чем удельные оценки (в общем) |
| Листовиденность | Отличный | Отличный | Хороший (Более низкий C может уменьшить текучесть) | Умеренный | Непригодный |
| Механизм | Справедливо до хорошего | Хороший | Справедливый | Справедливый | Хороший |
| Типичные приложения | Клапаны, насос, Морские отливки | Архитектурный, Общее оборудование | Био/фармацевтические детали, низкотемевые сосуды | Нефтехимический, Службы высокого темпа | Суда давления, Структурные трубки |
| Расходы | Умеренный | Ниже | Немного выше | Выше | Выше (Стоимость обработки кова) |
Ключевые выводы
- CF8M против. CF8: CF8M предлагает лучшую коррозионную стойкость из -за молибдена, но немного дороже. Идеально подходит для морской пехоты, продовольственный, и применение химических процессов.
- CF8M против. CF3M: CF3M имеет лучшую сварку и снижение риска сенсибилизации, Сделать его предпочтительным в высоко коррозионных средах и сварных структурах, такие как фармацевтические суда.
- CF8M против. CF8C: CF8C является превосходным для повышенных температурных применений, Благодаря стабилизации Niobium, которая усиливает прочность на ползучести.
- CF8M против. Коричневый 316/316Л: Кованые материалы обеспечивают лучшую пластичность и поверхностную отделку, Но CF8M предлагает гибкость проектирования для больших, сложные компоненты.
10. Заключение
В итоге, CF8M из нержавеющей стали-высокопроизводительный литой сплав, адаптированный для использования в коррозийных и механически требовательных средах.
Его оптимизированная химия CR-Ni-MO, Сбалансированная аустенитная микроструктура, и отличная литья делает его надежным материалом в отраслях, от нефти и газа до фармацевтических препаратов.
Развернуто в агрессивных морских условиях или в стерильной среде обработки пищевых продуктов, CF8M неизменно обеспечивает надежный, Долгосрочная производительность.
CF8M остается отраслевым эталоном для инженеров и металлургистов, ищущих экономически эффективное решение с выдающейся устойчивостью к коррозии и механическому напряжению.
Лангх Идеальный выбор для ваших производственных потребностей, если вам нужно высококачественное отливки нержавеющей стали.
