1. giriiş
CF8M paslanmaz çelik döküm östenitik paslanmaz çelik alaşım, ASTM A351 altında standartlaştırılmış, A743, ve A744, UNS ataması ile J92900.
Esasen ferforje eşdeğeridir 316 paslanmaz çelik, molibden dahil etmek (Mo) krom-nikel içine (Cr-nie) lokalize korozyona karşı daha fazla direnç sağlamak için matris.
20. yüzyılın ortalarında artan endüstriyel talebin yanında ortaya çıkan, korozyona dayanıklı malzemeler,
CF8M paslanmaz çelik, o zamandan beri kimyasal işlemeyi içeren uygulamalarda tercih edilen bir malzeme haline geldi, deniz maruziyeti, ve gıda sınıfı ortamlar.
CF8M'yi ayıran şey, dökümünü yüksek performanslı korozyon direnci ve mekanik mukavemetle birleştirme yeteneğidir;.
2. Kimyasal bileşim & Mikroyapı
CF8M’nin kimyasal bileşimi, belirli mekanik ve korozyona dayanıklı performans ölçütlerini karşılamak için sıkı bir şekilde kontrol edilmiştir.. Tipik nominal bileşim aşağıda gösterilmiştir:
| Eleman | Ağırlık % |
|---|---|
| Karbon (C) | ≤ 0.08 |
| Manganez (MN) | ≤ 1.5 |
| Silikon (Ve) | ≤ 2.0 |
| Fosfor (P) | ≤ 0.04 |
| Sülfür (S) | ≤ 0.04 |
| Krom (CR) | 18.0–21.0 |
| Nikel (İçinde) | 9.0–12.0 |
| Molibden (Mo) | 2.0–3.0 |
| Ütü (Fe) | Denge |
Metalurjik bir bakış açısından, Paslanmaz çelik CF8m, tamamen östenitik bir matrise sahiptir (FCC yapısı), kriyojenik sıcaklıklarda bile mükemmel tokluk sağlar.
Kontrollü miktarda delta ferrit (3–10) katılaşma sırasında sıcak çatlamayı önlemek için mikro yapıda genellikle bulunur, özellikle daha kalın dökümlerde.
Bu çift fazlı yapı aynı zamanda kaynaklanabilirliğe ve mekanik stabiliteye katkıda bulunur.
Molibden eklenmesi, metinler arası faz oluşumunun baskılanmasında önemli bir rol oynar ve çukur ve çatlak korozyonuna karşı direnci arttırır.
Düşük karbon içeriği (≤ 0.08%) Tahıl sınırlarında karbür çökelme riskini azaltır, böylece büyük korozyona karşı direnci geliştirmek.
3. Standartlar & Eşdeğerler
CF8M, çeşitli küresel kodlarda standartlaştırılmıştır, çapraz pazar uygulanabilirliğini sağlamak:
| Standart | Belirleme |
|---|---|
| ASTM | A351/A743/A744 CF8M |
| BİZ | J92900 |
| İÇİNDE | 1.4408 (Gx5crnimo19-11-2) |
| ISO | X5crnimo17-12-2 |
| O (döküm) | SCS14 |
Ferforje ile doğrudan karşılaştırılabilir 316 paslanmaz çelik (ABD S31600), Döküm versiyonunun biraz farklı ferrit içeriği ve mekanik toleransları olabilir.
4. CF8M paslanmaz çeliğin mekanik ve fiziksel özellikleri
| Mülk | Değer / Menzil |
|---|---|
| Gerilme mukavemeti (UTS) | 485–620mpa |
| Verim gücü (0.2% telafi etmek) | 205–275mpa |
| Kırıkta uzama | ≥% 30 |
| Brinell sertliği (HB) | 150–200 |
| Charpy darbe tokluğu (RT) | ≥60J |
| Yorgunluk sınırı (10⁷ Döngüler) | ~ 200mpa |
| Yoğunluk | ~ 7.98g/cm³ |
| Termal iletkenlik (100 ° C) | ~ 16W/m · K |
| Termal genişleme (20–100 ° C) | 16.5 × 10⁻⁶/K |
| Özel ısı kapasitesi | ~ 500J/kg · K |
| Elektrik direnci (20 ° C) | ~ 0.74µΩ · m |
| Elastik modül | ~ 193GPA |
| Manyetik geçirgenlik | ~ 1.02 (Magnetik olmayan) |
| Eritme aralığı | ~ 1370-1400 ° C |
| Doğrusal büzülme (döküm) | 1.8–2.2% |
5. Paslanmaz çelik CF8M'nin korozyon direnci
CF8M paslanmaz çelik, olağanüstü korozyon direnci, özellikle klorür açısından zengin, asidik, Ve Deniz Ortamları.
Bu, dikkatle dengeli kompozisyonundan kaynaklanıyor, içermek molibden (2.0–3.0%),
bu da önemli ölçüde geliştirir çukur direnci Ve çatlak korozyonu rezistans, için uygun bir seçim yapmak Kritik endüstriyel uygulamalar.
Genel korozyon direnci
CF8M sergiler Mükemmel Direniş ile genel korozyon Çeşitli ortamlarda, içermek hafif asitler Ve Klorür Çözümleri.
Alaşım krom İçerik oluşturur koruyucu oksit tabakası yüzeyinde, daha fazla bozulmayı önleyen.
Bu, CF8M'yi kullanım için ideal hale getirir kimyasal reaktörler, ısı eşanjörleri, Ve boru sistemleri maruz kalmış Seyrelimli asitler veya agresif kimyasallar.
Çukur ve çatlak korozyon direnci
. Çukurluk Direnci Eşdeğeri Numarası (Odun) CF8M tipik olarak 23–25, bu da yüksek direncini gösterir Yerel korozyon örneğin çukur Ve çatlak korozyonu içinde Klorür ortamları.
Karşılaştırıldığında CF8 (304 döküm), çevresinde bir pren var 17, CF8M, son derece agresif ortamlarda daha iyi performans gösterir. deniz suyu veya Kimyasal İşleme Çözümleri.
Örneğin, Deniz suyuna maruz kalma testlerinde, CF8M bileşenleri etkilenmeden kaldı çukur veya çatlak korozyonu aşırı altı ay, sırasında CF8 üç aydan daha kısa bir sürede önemli korozyon sergiledi.
Stres korozyonu çatlaması (SCC) Rezistans
CF8M paslanmaz çelik üstün direnç ile Stres korozyonu çatlaması (SCC), özellikle Klorür taşıyan ortamlar, düşük karbon içeriği ve molibden varlığı nedeniyle.
Tüm östenitik paslanmaz çelikler SCC'ye duyarlı, CF8M daha iyi performans gösterir CF8 (304 döküm), klorür açısından zengin çözümlerde stres altında çatlamaya daha yatkındır.
CF8M'nin maruz kaldığı testlerde yüksek gerilme stresi Ve Klorür ortamları, Alaşım gösterildi Çatlama Yok, halbuki CF8 benzer koşullar altında haftalar içinde görünür çatlama sergiledi.
Bu, CF8M'yi uygulamalar için uygun hale getirir. Deniz Ortamları, kimyasal işleme, Ve boru sistemleri yüksek gerilme stresine maruz kalmış.
Diğer paslanmaz çelik alaşımlarla karşılaştırma
Karşılaştırıldığında CF8 (304 döküm) Ve CF3M (316L Cast), CF8M sergiler üstün korozyon direnci Çukurlaşma gibi çeşitli faktörler arasında, çatlak korozyonu, ve genel korozyon.
Eklenmesi molibden CF8M’nin direncini arttırır Klorür kaynaklı çukurlaşma, sağlama daha güvenilir ile uğraşan endüstriler için seçenek deniz suyu veya kimyasal maruziyet.
İşte hızlı bir karşılaştırma:
| Mülk | CF8M | CF8 (304 döküm) | CF3M (316L Cast) |
|---|---|---|---|
| MO içeriği | 2.0–3.0% | Hiçbiri | 2.0–3.0% |
| Çukur direnci (Odun) | 23–25 | 17 | 23–25 |
| Genel korozyon | Harika | Ilıman | Harika |
| Çatlak korozyonu | Harika | Fakir | Harika |
| Stres korozyonu çatlaması | İyi | Fakir | İyi |
CF8M'ler çukur direnci, genel korozyon direnci, Ve Stres korozyonu çatlama direnci hepsi çok daha iyi CF8 (304 döküm), Karşılaştırılabilir performansı korurken CF3M (316L Cast).
Bu onu bir tercih edilen malzeme Zor ortamlarda nerede korozyon direnci çok önemli.
Kükürt taşıyan asitlere direnç
Paslanmaz çelik CF8M özellikle dirençlidir. sülfürik asit ve diğer kükürt taşıyan asitler.
Bu ortamlardaki performansı, Kimyasal İşleme Uygulamaları, örneğin reaktörler Ve ısı eşanjörleri işleme sülfürik asit.
Diğer malzemelerin aksine, CF8M, sülfürik asitten 10% konsantrasyon, uzun ömürlülüğün sağlanması ve bakım maliyetlerini azaltmak.
6. Paslanmaz çelik CF8M için döküm uygunluk
Döküm bileşenleri için paslanmaz çelik cf8m belirtirken, Mühendisler birleştiren bir malzemeden yararlanır Mükemmel korozyon direnci ile Sağlam Dökülebilirlik.
Aşağıda, CF8M'yi zorlu endüstrilerde ideal bir seçim haline getiren temel özellikler ve önerilen süreçler bulunmaktadır..
Temel Uygunluk Özellikleri
İyi akışkanlık
Her şeyden önce, CF8M, döküldüğünde kalıplara kolayca akar. 1 550–1 600 ° C, akışkanlık elde etmek 250–300 mm (ISO 243).
Bu akışkanlık düzeyi destekler İnce duvar bölümleri 4 mm ve soğuk kapanmadan karmaşık geometriler.
Orta Büzülme
Dahası, CF8M, öngörülebilir bir doğrusal büzülme sergiler 1.8–2.2 %, etkili bir şekilde telafi edilebilir kalıp ödenekleri Ve yükseltici tasarımı.
CFD veya termal-fea ile katılaşmayı modelleyerek, Dökümler merkez hat gözenekliliğini en aza indirebilir ve sıkı boyutsal toleranslar elde edebilir.
Düşük sıcak çatlama eğilimi
Ek olarak, kontrollü 3–7 % D - Ferrit CF8M’nin mikro yapısındaki içerik, katılaşma çatlamasını önemli ölçüde azaltır.
Sonuç olarak, ani kesit değişiklikleri olan bölümlerde bile, Alaşım sıcak gözyaşlarına direnir ve bütünlüğü korur.
Kaynak - Onaylanabilir
Paslanmaz çelik CF8M dökümleri Standardı Kabul Et 316/316L Dolgu Metalleri ve övün Mükemmel Kaynaklanabilirlik, Düşük karbon ve dengeli ferrit yapısı sayesinde.
Gelişmiş sonrası çözüm tavlama korozyon direncini daha da geri yükler, Dayanıklı onarımların sağlanması.
Isı Tedavisi Uyarlanabilirliği
Nihayet, CF8M iyi yanıt verir Çözüm tavlama (1 040–1 100 ° C) ve hızlı söndürme.
Stres -Kabul tedavileri 650–750 ° C pasiflikten ödün vermeden artık stresleri de azaltabilir, Tasarımcılara aşağı akış işleminde esneklik vermek.
CF8M paslanmaz çelik için uygun döküm yöntemleri
| Yöntem | Kullanım Kılıfı | Avantajlar | Yüzey İşlemi | Boyutsal doğruluk | Husus |
|---|---|---|---|---|---|
| Kum dökümü | Büyük pompa muhafazaları, valf gövdeleri | Ağır için uygun maliyetli, büyük parçalar; esnek kalıp geometrisi | RA 6-12 um | ±% 0.5 doğrusal | Gözenekliliği kontrol etmek için iyi kum kalitesi ve yükseltici tasarımı gerektirir |
| Kabuk kalıplama | Orta -Komplexite Parçaları, yüksek değerli bileşenler | İnce Detay, üstün yüzey kaplaması; Rijit kalıp bozulmayı azaltır | RA 3-6 um | ±% 0.3 doğrusal | Daha yüksek takım maliyeti; Orta ciltler için en iyisi |
| Hassas Döküm | Küçük, Karmaşık şekiller (pervane, bağlantı parçaları) | Mükemmel detay ve bitiş; minimal işleme | Ra < 3 uM | ± 0.1mm | Part başına daha yüksek maliyet; daha küçük dökümlerle sınırlı |
| Savurma döküm | Silindirik parçalar (borular, burçlar, rotorlar) | Geliştirilmiş yoğunluk, yön gücü, minimal gözeneklilik | RA 6-10 um | ±% 0.4 doğrusal | Özel ekipman gerektirir; eksenel simetrik ile sınırlı geometri |
7. Kaynak & Paslanmaz çelik CF8m'nin ısıl işlemi
CF8M, GTAW gibi geleneksel işlemler kullanılarak kolayca kaynaklanabilir (TIG), Susmak (sopa), ve gmaw (BEN).
Kaynak bölgesi boyunca korozyon direncini korumak için genellikle ER316L veya E316L-16 gibi dolgu metallerinin önerilir.
Fakat, Isı girişi ile ilgili dikkat gösterilmelidir.
Aşırı ısı, korozyon direncini tehlikeye atan duyarlılaşmaya - tahıl sınırlarında krom karbürlerin formasyonu - sonuçlanabilir.. Bunu azaltmak için:
- Kazan sonrası çözüm tavlama genellikle 1040-1120 ° C'de gerçekleştirilir, ardından hızlı söndürme.
- Sigma fazının oluşumunu önlemek için 600-850 ° C aralığında yavaş soğutmadan kaçının.
Kritik uygulamalar için, Stres giderici tedaviler ~ 650 ° C'de 1-2 saat gerçekleştirilebilir, özellikle işleme veya kaynaktan kalma gerilmeleri azaltmak için.
8. Anahtar Uygulamalar
CF8M’nin korozyon direnci, mekanik güç, ve Dökülebilirlik, farklı endüstrilerdeki uygulamalar için ideal hale getirir:
- Kimyasal işleme: Reaktörler, tanklar, flanşlar, pompalar
- Yağ & Gaz: Denizaltı valfleri, ayırıcılar, ve konektörler
- Deniz: Şaftlar, pervane, deniz suyu boru sistemleri
- Yiyecek & Farma: Steril valfler, boru bağlantı parçaları, Bıçakları Karıştırma
- Güç üretimi: Türbin konutları, kondansatörler, yakıt enjektörleri
9. Alternatif malzemelerle karşılaştırma
Paslanmaz çelik CF8M, korozyon direnci dengesi nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır., Mekanik Özellikler, ve dökülebilirlik.
Fakat, Malzeme seçiminde, Belirli servis ortamları için uygunluğu belirlemek için CF8M'yi alternatif paslanmaz çelik döküm kaliteleri ve işlenmiş eşdeğerlerle karşılaştırmak önemlidir..
İşte karşılaştırmalı bir genel bakış:
| Mülk / Özellik | CF8M (Döküm 316) | CF8 (Döküm 304) | CF3M (Düşük C 316L) | CF8C (Stabilize 347 tipi) | Dövme 316 / 316L SS |
|---|---|---|---|---|---|
| Kompozisyon vurguları | CR 18%, İçinde 9%, Mo 2-3% | CR 18%, İçinde 8% | CR 18%, İçinde 9%, Mo 2-3%, C ≤ 0.03% | CR 18%, İçinde 10%, NB stabilize edilmiş | CF8M'ye benzer / CF3M |
| Korozyon direnci (Odun) | ~ 25 (Orta ila yüksek) | ~ 19-20 (daha düşük) | ~ 25-26 (yüksek, Özellikle kaynaklarda) | ~ 20-21 | 25–26 (Wergreed daha düzgün tahıllara sahiptir) |
| Klorür direnci | İyi | Adil | Çok güzel | Adil | L Sınıfında Mükemmel |
| Kaynaklanabilirlik | Harika | Harika | Üst (Düşük duyarlılık riski) | Harika (NB stabilizasyonu nedeniyle) | Harika |
| Sıcak Çatlama Direnci | İyi (kontrollü ferrit ile) | Ilıman | Daha iyi (Alt C, Daha Ferrit) | Çok güzel | Çok güzel |
| Gerilme mukavemeti (MPa) | ~ 485-585 | ~ 450-550 | ~ 450-550 | ~ 500-600 | ~ 500-620 |
Uzama (%) |
~ 30-35 | ~ 30-40 | ~ 35-40 | ~ 30-35 | ~ 40-50 |
| Sürünmek & Yüksek temp | Ilımlı 600 ° C | Ilıman | Daha düşük (Sınırlı Sürünme Gücü) | Üst (NB tahıl büyümesini stabilize eder) | Döküm notlarından daha iyi (genel olarak) |
| Bozulabilirlik | Harika | Harika | İyi (Düşük C akışkanlığı azaltabilir) | Ilıman | Uygulanamaz |
| İşlenebilirlik | Adil | İyi | Adil | Adil | İyi |
| Tipik uygulamalar | Vanalar, pompalar, deniz dökümleri | Mimari, genel ekipman | Biyo/İlaç Parçaları, düşük tempolu gemiler | Petrokimyasal, yüksek tempolu hizmetler | Basınçlı gemiler, yapısal boru |
| Maliyet | Ilıman | Daha düşük | Biraz daha yüksek | Daha yüksek | Daha yüksek (Faraşma İşleme Maliyeti) |
Kilit çıkarımlar
- CF8M vs. CF8: CF8M, molibden nedeniyle daha iyi korozyon direnci sunar, ancak biraz daha pahalıdır. Deniz için ideal, gıda sınıfı, ve kimyasal proses uygulamaları.
- CF8M vs. CF3M: CF3M daha iyi kaynaklanabilirliğe ve azaltılmış duyarlılaşma riskine sahiptir, Yüksek aşındırıcı ortamlarda ve kaynaklı yapılarda tercih edilebilir hale getirmek, farmasötik gemiler gibi.
- CF8M vs. CF8C: CF8C, yüksek sıcaklık uygulamaları için üstündür, Sürünme gücünü artıran niyobyum stabilizasyonu sayesinde.
- CF8M vs. Dövme 316/316L: Fırılmış malzemeler daha iyi süneklik ve yüzey kaplaması sağlar, Ancak CF8M, büyük için tasarım esnekliği sunar, Karmaşık bileşenler.
10. Çözüm
Özetle, Paslanmaz çelik CF8M, aşındırıcı ve mekanik olarak zorlu ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanmış yüksek performanslı bir alaşımdır..
Optimize edilmiş CR-Ni-MO kimyası, dengeli östenitik-ferritik mikroyapı, ve mükemmel dökülebilirlik, petrol ve gazdan farmasötiklere kadar değişen endüstrilerde güvenilir bir malzeme haline getirir.
Agresif deniz koşullarında veya steril gıda işleme ortamlarında konuşlandırılmış olsun, CF8M sürekli olarak güvenilir sunar, uzun vadeli performans.
CF8M, korozyona ve mekanik strese karşı olağanüstü dirençli maliyet etkin bir çözüm arayan mühendisler ve metalurjistler için bir endüstri ölçütü olmaya devam ediyor..
Langhe Yüksek kaliteye ihtiyacınız varsa üretim ihtiyaçlarınız için mükemmel bir seçimdir Paslanmaz çelik dökümler.
