Нержавеющая сталь CF3M: Отличный сплав с точным литьем

CF3M из нержавеющей стали - также известно под его обозначением EN-JS 316LM (1.4408) и эквивалент ASTM A351 CF3M–Ванды как краеугольный материал в резистентных к коррозионных отливках.

Спроектирован для требовательных средств, CF3M сочетает в себе выносливость Auustenitic Nearnabless Steel с универсальностью чугуна.

В этой статье, Мы исследуем его химию, Микроструктура, коррозионное поведение, механические характеристики, литейные практики, протоколы сварки, приложения, и как это сравнивается с альтернативными материалами.

1. Введение

SA-351 CF3M нержавеющая сталь принадлежит семье аустенитов, Разработано в середине 20-го века, чтобы расширить устойчивость к нержавеющей коррозии в серии 300 на компоненты литой.

Принимая во внимание, что из нержавеющей стали 316L доминирует трубы и листовые приложения, CF3M адаптирует тот же низкоуглеродный, Молибденовая химия с отличием-из-за сложных форм, таких как корпуса насоса и корпуса клапанов.

В отличие от серого железа или 304L, отлитых (CF8), CF3M сопротивляется коррозии и расщелинам в средах, богатых хлоридом, Соединение разрыва производительности между чугунным и высокополушением стали.

2. Химический состав & Микроструктура

Элемент	Диапазон (% мастерская)	Цель
Углерод (В)	≤ 0.03	Предотвращает осаждение карбида хрома
Хром (Герметичный)	16.0 - 18.0	Образует пассивный оксидный слой; Первичный коррозический барьер
Никель (В)	10.0 - 14.0	Стабилизирует аустенитную матрицу; повышает прочность
Молибден (МО)	2.0 - 3.0	Повышает сопротивление ям 25
Марганец (Мнжен)	≤ 2.0	Улучшает горячую силу; противодействует серной
Кремний (И)	≤ 1.0	Действует как оксидийзер; улучшает плавность
Фосфор (П)	≤ 0.045	Сводит к минимуму охлаждение
Сера (С)	≤ 0.03	Сохраняется низко, чтобы избежать растрескивания, управляемого включением

CF3M укрепляется в Полностью аустенитная матрица при комнатной температуре, избегая феррит, Сигма Фаза, или хром-карбиды при правильной тепловой обработке.

А низкий углерод содержание (≤ 0.03%) и молибден Дополнения работают согласованно, чтобы ингибировать образование карбида хрома вдоль границ зерен,

Сохранение межранальной коррозионной стойкости даже после сварки.

3. Коррозионная стойкость

CF3M демонстрирует выдающиеся результаты в агрессивных СМИ:

• Общая коррозия: Ставки такими же низкими 0.05 мм/год в питьевой воде и 0.1 мм/год в морской воде в 25 ° C.
• Питтинг/расщелина коррозия: Дерево ≈ 25 (Взять = %cr + 3.3×%mo + 16×%n) обеспечивает операцию вплоть до 1 % растворы хлорида при температуре окружающей среды
• Кислотная устойчивость: Превосходящее CF8 (304L актер) в серной и фосфорной кислотах из -за содержания МО
• Морской пехотинец & Оффшор: Выдерживает непрерывное воздействие солевого распыления с минимальной потерей веса (< 0.02 Г/м² · День в тестах ASTM B117)

4. Механические и физические свойства нержавеющей стали CF3M

Механические свойства

При комнатной температуре, CF3M доставляет:

Свойство	Ценить
Предел прочности (Утюр)	515 - 620 МПА
Урожайность (0.2% компенсировать)	205 - 275 МПА
Удлинение при переломе	≥ 35 %
Бринелл твердость (HBW)	180 - 230
Чарпи -удар (Rt)	≥ 80 Дж
Утолочный предел (10⁷ Циклы)	~ 240 МПА

Физические свойства

Свойство	Ценить
Плотность	~ 7,98 г/см=
Теплопроводность (20° C.)	~ 14,6 Вт/м · к
Тепловое расширение (20–100 ° C.)	16.0–17,5 мкм/м · к
Удельная теплоемкость (20° C.)	~ 500 J/кг · к
Электрическое удельное сопротивление (20° C.)	~ 0,74 мкм · м
Модуль Янга (Эластичный модуль)	~ 193 GPA
Относительная магнитная проницаемость	~ 1,0–1,05
Диапазон плавления	1370–1400 ° C.
Скорость усадки литья	~ 1,5–2,0%

5. Приготовление литья для нержавеющей стали CF3M

CF3M нержавеющая сталь, низкоуглеродистый вариант 316 нержавеющая сплава, демонстрирует благоприятные характеристики литья, которые поддерживают его широкое использование в коррозионных устойчивых, Компоненты с высокой интеграцией.

Ключевые атрибуты пригодности:

• Хорошая плавность: С температурой заливки, как правило, между 1550–1600 ° C., CF3M демонстрирует достаточную текучесть для заполнения Сложная геометрия плесени и тонкостенные секции (>3–5 мм).
  Наличие никеля и молибдена дополнительно поддерживает стабильность расплава и производительность заполнения плесени.
• Умеренная усадка (~ 1,5–2,0%): CF3M демонстрирует предсказуемое усадку затвердевания, разрешая эффективную компенсацию через Образец пособий, дизайн Rizer, и использование экзотермические рукава.
  Его поведение усадки может быть смоделировано и управляется с использованием современных инструментов теплового моделирования.
• Низкая тенденция к горячим растрескиванию: Полностью аустенитная структура CF3M, в сочетании с низким содержанием углерода (≤ 0.03%),
  приводит к минимальному затвердеванию, Даже в геометрически ограниченных или секционно -толстых отливках.
• Отличная сварка: Cast CF3M может быть получен для сварки с использованием стандартных металлов Auustenitic Filler, таких как ER316L.
  Его низкое содержание углерода ограничивает осадки карбида во время сварки, Минимизация риска межцентральной коррозии.
  Отжиг решения после пособия часто применяется для восстановления полной коррозионной сопротивления.
• Адаптивность к термообработке: CF3M хорошо реагирует на Решение отжиг (1040–1100 ° C.) и гашение,
  Какой гомогенизирует микроструктуру, Растворить остаточные карбиды, и максимизировать коррозионную стойкость.
  Стресс-рельеф Также можно использовать для снижения остаточных напряжений в больших отливках.

Подходящие методы листа:

CF3M хорошо адаптируется к нескольким методам литья, Каждый предлагает четкие преимущества:

Метод	Сильные стороны	Типичные допуски & Заканчивать
Кастинг песка	Эффективно для крупных, Простые формы	± 0,5 % линейный, RA 6–12 мкм
Оболочка	Плотные допуски, мелкие детали	± 0,3 % линейный, RA 3-6 мкм
Кастинг по выплавляемым моделям	Сложная геометрия, тонкие стены (<2 мм)	± 0,2 % линейный, Раствор <3 мкм
Центробежный кастинг	Высокая плотность, Минимальная пористость в трубчатых частях	± 0,4 % линейный, RA 6-10 мкм

6. Сварка & Тепловая обработка нержавеющей стали CF3M

CF3M из нержавеющей стали широко распознается за превосходную сварку и реакцию на термообработку.

Эти свойства обеспечивают структурную целостность, коррозионная стойкость, и механические характеристики в пост-кассовом изготовлении и обслуживании.

Свариваемость CF3M

Одна из сильных сторон CF3M заключается в ее превосходном сварка, Особенно по сравнению с высокоуглеродными или ферритными нержавеющими сталями.

Низкое содержание углерода (≤ 0.03%) значительно снижает риск осадков карбида хрома, явление, которое вызывает межгранулярную коррозию в зоне затронутой тепла (Азартный).

Ключевые характеристики сварки:

• Предварительно нагреть: Обычно не требуется из -за аустенитной структуры, хотя предварительно нагреть (~ 100–150 ° C.) может использоваться для толстых срезов, чтобы уменьшить тепловые градиенты.
• Наполнитель металл: Использование соответствующих или слегка чрезмерных наполнителей, таких как ER316L или ER317L рекомендуется поддерживать коррозионную стойкость и пластичность.
• Управление вводом тепла: Контролируемый тепловой вход необходим для предотвращения горячего растрескивания и обеспечения минимального дельта-ферерита. (Обычно 3–10% желательно).
• Последующая чистка: Маринация или пассивация рекомендуется восстановить коррозионную стойкость на поверхности сварки.

Посгипная термообработка (PWHT)

В то время как низкий углерод CF3M снижает риск сенсибилизации, Определенные применения-особенно в агрессивных химических средах или требуют максимальной коррозионной стойкости-могут получить пользу после пост-протекания термическая обработка.

Решение отжиг:

• Температурная диапазон: 1040–1100 ° C. (1900–2010 ° F.)
• Цель: Растворяет любые богатые хромом карбиды, образованные во время сварки и восстанавливают полную аустенитную микроструктуру
• Гашение: Быстрое утилизация воды или воздуха необходимо для предотвращения сенсибилизации и формирования сигма -фазы

Стресс снятие (Когда отжиг решения невозможно):

• Температурная диапазон: 300–400 ° C.
• Эффект: Снижает остаточные напряжения без значительного изменения коррозионной стойкости
• Ограничение: Не растворяет карбиды или обратную сенсибилизацию

7. Ключевые применения из нержавеющей стали CF3M

ХИМИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЕ

• Насос: CF3M из нержавеющей стали идеально подходит для насосов, используемых при переносе коррозионных жидкостей, особенно в применениях, которые включают кислые или щелочные растворы.
• Клапаны: Используется в химической обработке и фармацевтической промышленности, CF3M обеспечивает долговечность и сопротивление коррозии в условиях высокого давления и высокотемпературных условий.
• Теплообменники: Его превосходная коррозионная стойкость и высокотемпературная стабильность делают CF3M идеальным материалом для теплообменников, обрабатывающих агрессивные средства массовой информации.
• Реакторные сосуды: Для реакторов обработка коррозийных химикатов, CF3M обеспечивает долгосрочную долговечность и сводит к минимуму затраты на техническое обслуживание.

Морские и оффшорные приложения

• Оффшорные платформы: Используются в структурных компонентах и ​​трубопроводах, подвергшихся воздействию морской воды и морской атмосферы.
• Морской пехотинец аппаратное обеспечение: Клапаны, насос, и другие компоненты, которые требуют высокой коррозионной устойчивости к непрерывному воздействию условий физиологического раствора.
• Судостроение: Критические части, такие как Rudders, Пропеллерные валы, и компоненты корпуса получают выгоду от способности CF3M противостоять коррозии морской воды и поддерживать целостность при механических напряжениях.

Компоненты пищевой и фармацевтической промышленности

• Продовольственное оборудование: CF3M используется в оборудовании, которое обрабатывает агрессивные чистящие средства и экстремальные температуры, такие как смешивание танков, трубопроводы, и клапаны.
• Фармацевтическое производство: CF3M широко используется в производстве компонентов, таких как реакторы и смесители, где необходимы среды без загрязнения.
• Бутылка и упаковка: Запчасти в производственных линиях напитков, такие как форсунки и фитинги, пользоваться устойчивостью CF3M кислым и щелочным растворам.

Производство электроэнергии & Тяжелая промышленность

• Трубопроводные системы В высокотемпературных электростанциях, обрабатывающих пар и химические жидкости.
• Суда давления и турбинные детали которые требуют устойчивости к высоким температурам, термический велосипед, и коррозионные СМИ.
• Теплообменники В электростанциях, имеющих дело с горячими газами или охлаждающей водой, которые могут содержать агрессивные загрязнения.

Нефтяная и газовая отрасль

• Стендное оборудование: CF3M используется в таких компонентах, как узло, клапаны, и трубки, которые требуют исключительной сопротивления коррозии и износа во время экстракции масла.
• Трубопроводные системы: Его отличная производительность в обоих сладкий и кислый Окружающая среда делает его подходящим для нефти и газопроводов высокого давления.
• Рафинирующее оборудование: CF3M обычно используется в теплообменники, реакторы, и трещины единицы На нефтеперерабатывающих заводах, которые обрабатывают кислый газ и другие коррозионные материалы.

Другие критические приложения

• Суда давления и реакторы: Сопротивление CF3M к коррозионному растрескиванию на стресс и превосходной прочностью на растяжение делает его идеальным для применений высокого давления, таких как химические реакторы или высокотемпературные сосуды.
• Компоненты турбины и компрессора: Их сопротивление окислению при повышенных температурах обеспечивает надежность в турбины и компрессоры В аэрокосмической и энергетической промышленности.

8. Стандарты, Эквиваленты & Спецификации

Стандартное тело	Обозначение	Эквивалент
В	EN-JS 316LM / 1.4408	-
Астм	A351 CF3M	-
ИСО	ИСО 1083 En-GJN-316LM	-
Он есть	SUH316LM	SUS316L (коричневый)
Норсок	ОТ 17460 GG-316LM	-

Типичные характеристики покупки требуют ASTM A351 CF3M отливки с рентгенографической проверкой, Границы твердости 200 HB Max, и проверка PMI содержания MO.

9. Сравнение нержавеющей стали CF3M с альтернативными материалами

10. Заключение

CF3M из нержавеющей стали стоит на переднем крае литых из нержавеющих сплавов,

жениться на 316L-эквивалентном коррозионном сопротивлении, Надежные механические свойства, и универсальность литера.

По мере роста промышленных требований, CF3M позволяет инженерам проектировать комплекс,

экономически эффективные компоненты, которые терпят самые суровые химические вещества, морской пехотинец, и среда обработки.

Придерживаясь передовых практик в области контроля химии, Обработка литейного завода, и термообработка после пост-протекания,

Производители раскрывают полный потенциал CF3M, обеспечение долголетия, надежность, и значение жизненного цикла.

Лангх Идеальный выбор для ваших производственных потребностей, если вам нужно высококачественное отливки нержавеющей стали.

Свяжитесь с нами сегодня!