CF3/CF8/CF3M/CF8M a F304/F316/F304L/F316L Series Guide

1. Zavedenie

Nehrdzavejúce ocele V 300-sérii Austenitic Rodinní dominujú priemyselné odvetvia, ktoré si vyžadujú koróziu odporu, Formovateľnosť, a hygienický výkon.

Medzi nimi, Typ 304 a 316 objaviť sa v oboch vrhnúť a vyvolaný formuláre, každý riadený samostatnými normami a určovacími systémami.

Nasledujú obsadené komponenty ASTM A351 označenia - CF3, CF8, Cf3m, CF8M - zatiaľ čo vykonávajú a kované výrobky dodržiavajú ASTM A182 (odráža sa aj v „din„ F-Grades “): F304, F316, F304l, F316l.

V nasledujúcich častiach, Tieto kódy dekódujeme, Porovnajte ich chemikácie a mikroštruktúry, a ponúknuť pokyny na výber obsadených verzus známok pre ventily, čerpacie puzdrá, potrubie, a ďalšie vybavenie obsahujúce tlak.

2. Štandardy ASTM & Predpony

• ASTM A351 kryt odliatky z nehrdzavejúcej ocele Pre časti s tlakom. V tomto štandarde, „C“ znamená Odlievanie, a „f“ v kódoch triedy (napr.. CF8) označuje „obsadenie“.
• ASTM A182 riadiť Výkriky z nehrdzavejúcej ocele a kované armatúry. „F“ v F304/F316 označuje Kovanie (alebo kovaný produkt).

Predpona	Význam	Norma	Typické typy produktov
C	Odlievanie	A351	Telá ventilu, čerpacie puzdrá
F	Kovanie	A182	Príruba, hriadeľ, ochranca

3. Odovzdávacie označenie: Séria CF na ASTM A351

Keď inžinieri špecifikujú telá ventilu, čerpacie puzdrá, alebo zložité rozdeľovače, Často sa obracajú na ASTM A351 Odliatky pre jednodielnej integrity a zložité geometrie.

V rámci Austenitských stupňov A351, Štyri označenia—Cf3, CF8, Cf3m, a CF8M—Marror Známy zborový známky 304, 304L, 316, a 316l, respektíve.

Nižšie, dekódujeme každý stupeň série CF, zdôraznite jej chémiu a mikroštrukturálne vlastnosti, a vysvetlite, ako výkon prispôsobenia z legovania.

Cf3

Kompozícia:

• Chróm: 18.0–20,0% hm.%
• Nikel: 8.0–10,5% hmotn.%
• Uhlík: ≤ 0.03 7% (nízky)
• Mangán, kremík, fosfor, síra: na limity ASTM

Rovnocenný: Vrhaný analóg 304L (US S30403, V 1.4307).

Kľúčové atribúty:

• Chémia s nízkym obsahom uhlíka zabraňuje zrážkam karbidu počas pomalého chladenia po naleje, eliminujúca senzibilizácia zvaru, ktorá je spoločná vo vyšších ocelách.
• Žíhanie riešenia na 1 040 ° C pre 30 Za minútu nasledovaná vodnou ochladzovaním rozpustí akékoľvek interdendritické karbidy, poskytnutie miery korózie podľa 0.1 mm/rok v neutrálnom chloridovom prostredí.
• Pevnosť v ťahu zvyčajne meria ~ 445 MPa, zhruba 5 % nižšie ako CF8, ale s vynikajúcou medziročnou odolnosťou proti korózii.

CF8

Kompozícia:

• Chróm: 18.0–20,0% hm.%
• Nikel: 8.0–10,5% hmotn.%
• Uhlík: ≤ 0.08 7%
• Stopové prvky v rámci štandardných limitov

Rovnocenný: Vrhnúť náprotivok do 304 (US S30400, V 1.4301).

Kľúčové atribúty:

• Štandardný uhlík 304 chémia dodáva vyváženú odolnosť proti korózii a ťažnosť.
• Dendritické zrná meranie 1–3 mm, Takže priemerná energetika CF8 v oblasti charpy pri –20 ° C (≈ 30 J) spadať 15 % Nižšie vyrábajú 304 rokov.
• Nákladovo efektívny Pre mierne korozívne služby, CF8 ventily odolávajú jamkam na ~ 0,2 % NaCl na 20 ° C.

Cf3m

Kompozícia:

• Chróm: 16.0–18,0% hmotn.%
• Nikel: 10.0–14,0% hmotn.%
• Molybdén: 2.0–3.0%%%
• Uhlík: ≤ 0.03 7%
• Menšie legovanie podľa špecifikácie ASTM

Rovnocenný: Vrhaný analóg 316L (US S31603, V 1.4404).

Kľúčové atribúty:

• Nízko-c plus 2–3 % Mí zvyšuje Pren (Číslo ekvivalentného odporu.) Od ~ 18 (v CF3) do ~ 25, zhruba zdvojnásobenie rezistencie na jamu vyvolané chloridom.
• Ošetrenie roztoku na 1 040 ° C rozpustí karbidy bohaté na Mo, udelenie odolnosti proti tečeniam až do 250 ° C s < 5 % strata pevnosti 1 000 h.
• Služba uhľovodíkov a kyslého plynu Prínos z minimálnej karbidovej siete CF3M a stability pasívneho filmu so zvýšeným filmom CF3M.

CF8M

Kompozícia:

• Chróm: 16.0–18,0% hmotn.%
• Nikel: 10.0–14,0% hmotn.%
• Molybdén: 2.0–3.0%%%
• Uhlík: ≤ 0.08 7%
• Ostatné prvky na limity ASTM

Rovnocenný: Obsadený verzia 316 (US S31600, V 1.4401).

Kľúčové atribúty:

• Štandardný C 316 chémia poskytuje širokú odolnosť proti korózii - vrátane morskej vody a 5 % HCL - zatiaľ čo MO bojuje proti lokalizovaným útokom.
• Vyššia pevnosť v ťahu (~ 480 MPa) V porovnaní s CF3M robí CF8M vhodný pre hrubšie úseky a súčasti zvýšenej teploty.
• Schopnosť zvýšenej teploty: CF8M tvrdí 80 % pevnosti výnosu izby na teplote 300 ° C, prekonanie CF8 20 %.

Zhrnutie: Označenia a ekvivalenty CF

4. Vykonané/zvárané „f-“ stupne v EN/DIN/FSSA

Presunutie z odliatkov na kreslené a kované komponenty, ten „F-“ predpona v európskom (Jeden/tvoj) A japonč (On/fssa) Normy označujú materiály dodávané ako tyče, príslušenstvo, príruba, alebo ventilový orezanie.

Tieto výrobky nasledujú ASTM A182 v U.S. a zodpovedajú číslam EN nižšie.

F304 (V 1.4301 / Aisi 304)

• Nominálne zloženie: 18.0–20.0 % Cr, 8.0–10.5 % V, C ≤0,08 %, Mn ≤2 %, A ≤1 %
• Mechanické vlastnosti:

• • Výnosová sila (Rp0.2): ~ 215 MPa
  • Pevnosť v ťahu (Rm): 505–735 MPA
  • Predĺženie: ≥ 40 %

• Vlastnosti korózie:

• • Všeobecná miera korózie < 0.1 mm/rok v neutrálnych médiách
  • Prahová hodnota ~ 0.2 % Cl⁻ na 20 ° C

• Žiadosti: Kovania, umiernený ventilový orezanie, architektonický lem

F316 (V 1.4401 / Aisi 316)

• Nominálne zloženie: 16.0–18.0 % Cr, 10.0–14.0 % V, 2.0–3.0 % Mí, C ≤0,08 %
• Mechanické vlastnosti:

• • Výnosová sila (Rp0.2): ~ 205 MPa
  • Pevnosť v ťahu (Rm): 515–715 MPA
  • Predĺženie: ≥ 40 %

• Vlastnosti korózie:

• • Hranica jamky až do 0.5 % CL⁻—150 % vyššie ako F304
  • Vynikajúca odolnosť voči sírovej a kyseliny chlorovodíkovej

• Žiadosti: Morské vybavenie, chemický proces, rúrky

F304l (V 1.4307 / AISI 304L)

• Variant s nízkym obsahom uhlíka: C ≤0,03 % zabraňuje zrážaniu karbidu chrómu v zónach postihnutých teplom zvaru (Hazard).
• Mechanické vlastnosti:

• • Rp0.2: ~ 205 MPa (mierne pod F304)
  • Predĺženie: ≥ 45 % (vylepšená formovateľnosť)

• Vlastnosti korózie:

• • Eliminuje intergranulárny útok v HAZ bez žíhania po zvarovom roztoku
  • Prahová hodnota: ~ 0.2 % Cl⁻

• Žiadosti: Zvárané tlakové nádoby, farmaceutické tanky, potrubie v potravinárskych/nápojových priemysle

F316l (V 1.4404 / AISI 316L)

• S nízkym uhlíkmi, Nespoľahlivý: 16–18 % Cr, 10–14 % V, 2–3 % Mí, C ≤0,03 %.
• Mechanické vlastnosti:

• • Rp0.2: ~ 200 MPa
  • Rm: 485–680 MPA
  • Predĺženie: ≥ 40 %

• Vlastnosti korózie:

• • Vysoký Pren (~ 25)—Vysvetlenie služieb chloridu a kyslého plynu
  • Stabilita zvaru bez žíhania

• Žiadosti: Kývku (Prostredie H₂s), morské potrubie, výmenník tepla

Krížový referencia

5. Porovnávacia analýza: Obsadenie vs. Vyvolaný

Mikroštruktúra & Mechanické vlastnosti

Zatiaľ čo obsadenie Zobraziť hrubé dendritické zrná a pevnosti v ťahu ASTM 450 MPA,

vyrábané f-grady mať v poriadku, Pracované zrná s ťahom ~ 515 MPa a 15–20 % húževnatosť s vyšším nárazom pri –20 ° C.

Výkonnosť korózie

Aj keď sa zhodujú s nominálnymi chemistries, Obsadené diely môžu obsahovať mikro-póriu a segregáciu, čo vedie k lokalizovanému útoku, ak nie je správne ošetrené.

Na rozdiel od, kované ocele vykazujú jednotné zloženie, Udelenie mierne lepších prahov jamiek a odporu SCC.

Úvahy o výrobe

Vyniká vyniká pre zložité geometrie - ventil telá a pumpové puzdrá - eliminuje desiatky obrábacích operácií.

Naopak, Požiadavky stoja viac za kilogram, ale ponúkajú vynikajúcu únavovú silu, jednotný tok zŕn, a minimálne chyby.

Náklady & Kompromisy

Zlievárne citát 6–8 týždňov pre vlastné odliatky CF, Zatiaľ čo štandardné tyče F-Grade a príruby sa dodávajú v 2–4 týždňov.

Na kilogram, obsadenie CF8M beží okolo 10 % lacnejšie ako kované F316, Aj keď celkové náklady na komponenty môžu uprednostňovať odlievanie zložitých tvarov.

Aspekt	CF8/CF8M/CF3/CF3M (Vrhnúť)	F304/F316/F304L/F316L (Kovaný)
Geometria	Komplexné tvary v jednom kuse	Jednoduchšie tvary; môže vyžadovať zváranie/výrobu
Mechanická pevnosť	Nižšia húževnatosť; ASTM TENSILE ~ 450 MPA	Vyššia húževnatosť; ASTM TENSILE ~~ 515 MPA
Odpor	Zloženie zloženia (304/316 ekvivalent)	Rovnocenné zloženie, o niečo lepšie v dôsledku jemnejších zŕn
Zvárateľnosť	Vyžaduje starostlivé tepelné ošetrenie	Vynikajúci; Verzie s nízkym C sa vyhýbajú senzibilizácii
Náklady & Dodací čas	Nižšie náklady pre komplexné diely; dlhšie dodacie lehoty	Vyššie náklady na surové materiály; rýchlejšie štandardné dodanie zásob

6. Žiadosti & Pokyny na výber materiálu

• CF3/CF8/CF3M/CF8M Cast Components: Telá ventilu, pump, škrupiny s výklenkom-kde jednodielny integrita a zložité vnútorné pasáže znižujú náklady na montáž.
  CF3M a CF8M sa objavujú v chemickej a pobrežnej službe, Vďaka Mo-zvýšenej rezistencii na chlorid.
• F304/F316/F304L/F316L KRYTOVÉ PRODUKTY: Rúrka, hriadeľ, ochranca, a vysokotlakovým orezaním ventilu;
  Zvonové kritické zhromaždenia v petrochemických a energetických rastlinách uprednostňujú varianty s nízkym obsahom C, aby sa zabránilo korózii HAZ.
• Rozhodovacia matica:

• • Vyberte CF-Grades Keď geometria komplikuje obrábanie, a podmienky servisu nevyžadujú húževnatosť.
  • Vyberte F-Grades Pre časti únavy s vysokým cyklom, sekcie, alebo kde protokoly QA/QC vyžadujú ultrazvukovú kontrolu kvandého materiálu.

7. Závery

Napriek zdieľaniu základných chemikácií, Cf3, CF8, Cf3m, CF8M (ASTM A351) a F304, F316, F304l, F316l (ASTM A182/EN/DIN) podávať zreteľné úlohy:

• CF-cast zhoduje sa s ekvivalentmi voči korózii a teplotnej schopnosti, ale vykazuje hrubšie mikroštruktúry a mierne nižšiu pevnosť.
• Známky F-náhodné dodávajú jemnejšie zrná, vyššia húževnatosť, a konzistentné vlastnosti-súťažné pre komponenty s vysokým stresom a únavou.

Pochopením týchto predponí a ich dôsledkov, Inžinieri môžu optimalizovať výber materiálu - vyváženie nákladov, výkonnosť, a výroba - zabezpečiť spoľahlivé, ekonomické komponenty ventilu a čerpadla.

8. Odkazy & Normy

• ASTM A351/A351M: „Štandardná špecifikácia pre odliatky, Austenitický, pre časti obsahujúce tlaky “
• ASTM A182/A182M: „Štandardná špecifikácia pre kované alebo valcované zliatiny a z nehrdzavejúceho oceľového prírub, Kované armatúry, a ventily a diely pre služby s vysokou teplotou “
• V 1.4301/1.4307/1.4401/1.4404 (DIN ekvivalent)
• US S30400/S30403/S31600/S31603 označenie

 

Časté otázky

Ako sa líšia CF8 a CF8M?

CF8 Zhody 18–20 %CR - 8–10,5 %NI so štandardným uhlíkom (≤ 0.08 %), hriadelný ekvivalent 304.

CF8M pridáva 2–3 %MO (16-18% CR-10-14% in-2-3% i, C ≤ 0.08 %), zrkadlenie 316 a zlepšenie jamiek a pevnosti s vysokou teplotou.

Prečo zvoliť CF3 alebo CF3M nad CF8/CF8M?

Cf3 a Cf3m obmedziť uhlík na ≤ 0.03 %, Predchádzanie senzibilizácii zvaru v odliatkoch pomaly chladenia. CF3 ≈ 304L; CF3M ≈ 316L.

Kedy by som mal špecifikovať obsadené CF-grady namiesto kovaných fgradov F-Grades?

Využitie Cf Odliatky pre komplex, jednodielne geometrie (telá ventilu, čerpacie puzdrá) kde by boli náklady na obrábanie neúnosné.

Zvoliť si F známky pre vysoké stresy, únava kritické alebo tenké steny (hriadeľ, príruba, ochranca) Vyžadujúca vynikajúcu húževnatosť a mikroštruktúru bez defektov.

Aké výhody ponúkajú F304L a F316L?

Ich nízka uhlíka (≤ 0.03 %) Prakticky eliminuje intergranulárnu koróziu v zónach ovplyvnených teplom zvaru, často odstraňujete potrebu žíhania po zváraní.

Ako porovnávajú odpor korózie?

CF8 / CF3 / 304 / F304 Odoplať jamky až do ~ 0,2 % Cl⁻.

CF8M/CF3M/316/F316 Odoplať na ~ 0,5 % Cl⁻.

Varianty s nízkym obsahom uhlíka (CF3/CF3M/F34L/F316L) Udržiavajte tieto prahové hodnoty a zároveň zabezpečte stabilitu zvaru.

Zhasnuté a kované známky vyžadujú rôzne tepelné ošetrenia?

Obsadenie podstúpiť žíhanie roztoku pri ~ 1 040 ° C pre 30 a rýchle ochladenie na rozpustenie karbidov a homogenizovanie.

Vyrábané f-grady zvyčajne postupujte podľa pokynov ASTM A182: Riešenie žíhania na 1 040–1 060 ° C pre 15 môj 25 mm, potom uhasiť.

Ktorý stupeň ponúka lepšiu mechanickú pevnosť?

Vyrábané f-grady (Napr., F304, F316) Dosiahnite vyšší ťah (~ 515 MPa) a nárazová húževnatosť ako obsadenie CF-Grades (~ 450 MPa Tensile), Kvôli jemnejším kovanými mikroštruktúrami.

Ako porovnávajú náklady a dodací čas?

Cf Odliatky zvyčajne stoja 10–15 % Menej na kilogram pre komplexné tvary, ale vyžaduje dlhšie dodacie lehoty (6–8 týždňov).

F Kované zásoby sa často dodávajú do 2–4 týždňov, za prémiu 5–10 % na kilogram.