CF3/CF8/CF3M/CF8M và Hướng dẫn Sê -ri F304/F316/F304L/F316L

1. Giới thiệu

Thép không gỉ Trong các ngành công nghiệp thống trị gia đình Austenitic 300-series đòi hỏi phải chống ăn mòn, Tính định dạng, và hiệu suất vệ sinh.

Trong số này, Kiểu 304 Và 316 xuất hiện trong cả hai dàn diễn viên Và rèn hình thức, Mỗi điều chỉnh bởi các tiêu chuẩn và hệ thống chỉ định riêng biệt.

Các thành phần đúc theo sau ASTM A351 Chỉ định CF3, CF8, CF3M, CF8M, trong khi các sản phẩm được rèn và giả mạo ASTM A182 (Cũng được phản ánh trong en/din “f-grades”): F304, F316, F304L, F316L.

Trong các phần sau, Chúng tôi giải mã các mã này, So sánh hóa chất và cấu trúc vi mô của họ, và cung cấp các hướng dẫn để chọn diễn viên so với các lớp rèn cho các van, Vỏ bơm, đường ống, và các thiết bị chứa áp lực khác.

2. Tiêu chuẩn ASTM & Tiền tố

• ASTM A351 bao gồm Đóng thép không gỉ cho các bộ phận chịu áp lực. Trong tiêu chuẩn này, Cấm Cv là viết tắt của Đúc, và "f" trong các mã lớp (ví dụ. CF8) biểu thị diễn viên.
• ASTM A182 Chính phủ Thép không gỉ rèn và phụ kiện rèn. "F F" trong F304/F316 cho biết Rèn (hoặc sản phẩm rèn).

Tiền tố	Nghĩa	Tiêu chuẩn	Các loại sản phẩm điển hình
C	Đúc	A351	Thân van, Vỏ bơm
F	Rèn/rèn	A182	Mặt bích, trục, buộc chặt

3. Chỉ định đúc: CF-series per ASTM A351

Khi các kỹ sư chỉ định thân van, Vỏ bơm, hoặc đa tạp phức tạp, Họ thường chuyển sang ASTM A351 Đúc cho tính toàn vẹn một mảnh và hình học phức tạp.

Trong A351, Austenitic Lớp, Bốn chỉ định -CF3, CF8, CF3M, Và CF8M—Mirror các lớp rèn quen thuộc 304, 304L, 316, và 316l, tương ứng.

Dưới, Chúng tôi giải mã từng lớp CF-Series, Làm nổi bật các đặc điểm hóa học và cấu trúc vi mô của nó, và giải thích cách điều chỉnh hợp kim phù hợp với hiệu suất.

CF3

Sáng tác:

• Crom: 18.0–20.0 wt%
• Niken: 8.0–10,5 wt%
• Carbon: ≤ 0.03 wt% (thấp-c)
• Mangan, Silicon, phốt pho, Lưu huỳnh: mỗi giới hạn ASTM

Tương đương: Đúc tương tự của 304L (Hoa Kỳ S30403, TRONG 1.4307).

Thuộc tính chính:

• Hóa học carbon thấp Ngăn chặn lượng mưa cacbua trong quá trình làm mát sau pour chậm, Loại bỏ sự nhạy cảm của vùng hàn phổ biến ở thép C cao hơn.
• Giải pháp ủ Tại 1 040 ° C cho 30 Biên bản tiếp theo là nước dập tắt hòa tan bất kỳ cacbua xen kẽ nào, mang lại tốc độ ăn mòn theo 0.1 mm/năm trong môi trường clorua trung tính.
• Độ bền kéo Thông thường các biện pháp ~ 445 MPa, đại khái 5 % thấp hơn CF8, Nhưng với khả năng chống ăn mòn giữa các hạt.

CF8

Sáng tác:

• Crom: 18.0–20.0 wt%
• Niken: 8.0–10,5 wt%
• Carbon: ≤ 0.08 wt%
• Các yếu tố theo dõi trong giới hạn tiêu chuẩn

Tương đương: Diễn viên đối tác với 304 (Hoa Kỳ S30400, TRONG 1.4301).

Thuộc tính chính:

• Tiêu chuẩn carbon 304 hoá học cung cấp khả năng chống ăn mòn cân bằng và độ dẻo.
• Hạt dendritic Đo 1 trận3 mm, Vì vậy, năng lượng tác động charpy trung bình của CF8 ở mức 20 ° C (≈ 30 J) rơi về 15 % Dưới đây rèn 304.
• Hiệu quả chi phí Đối với các dịch vụ ăn mòn vừa phải, Van CF8 chống rỗ đến ~ 0,2 % NaCl tại 20 ° C..

CF3M

Sáng tác:

• Crom: 16.0–18.0 wt%
• Niken: 10.0–14.0% wt%
• Molypden: 2.0–3.0 wt%
• Carbon: ≤ 0.03 wt%
• Hợp kim nhỏ cho mỗi đặc điểm kỹ thuật ASTM

Tương đương: Đúc tương tự của 316L (Hoa Kỳ S31603, TRONG 1.4404).

Thuộc tính chính:

• Thấp-C cộng với 2 trận3 % MO Nâng cao pren (Số lượng kháng tương đương) từ ~ 18 (trong CF3) đến ~ 25, tăng gấp đôi khả năng chống lại rỗ do clorua.
• Điều trị giải pháp Tại 1 040 ° C hòa tan cacbua giàu mo, cấp cho sức đề kháng creep lên đến 250 ° C với < 5 % Mất sức mạnh hơn 1 000 h.
• Dịch vụ hydrocarbon và Sour-Gas Lợi ích từ mạng cacbua tối thiểu CF3M và sự ổn định của phim thụ động được tăng cường MO.

CF8M

Sáng tác:

• Crom: 16.0–18.0 wt%
• Niken: 10.0–14.0% wt%
• Molypden: 2.0–3.0 wt%
• Carbon: ≤ 0.08 wt%
• Các yếu tố khác trên mỗi giới hạn ASTM

Tương đương: Phiên bản diễn viên của 316 (Hoa Kỳ S31600, TRONG 1.4401).

Thuộc tính chính:

• Tiêu chuẩn-C 316 hoá học cung cấp khả năng chống ăn mòn rộng bao gồm nước biển và 5 % HCL - trong khi Mo chống tấn công cục bộ.
• Độ bền kéo cao hơn (~ 480 MPa) so với CF3M làm cho CF8M phù hợp cho các phần dày hơn và các bộ phận nhiệt độ cao.
• Khả năng nhiệt độ cao: CF8M duy trì 80 % sức mạnh năng suất nhiệt độ phòng tại 300 ° C., vượt trội hơn CF8 bởi 20 %.

Bản tóm tắt: Chỉ định và tương đương CF

4. Các lớp được rèn/hàn

Chuyển từ đúc sang các thành phần rèn và giả mạo, các "F-" Tiền tố ở châu Âu (Một/của bạn) và Nhật Bản (Anh ấy/FSSA) Các tiêu chuẩn biểu thị các vật liệu được cung cấp dưới dạng thanh, phụ kiện, mặt bích, hoặc van trang trí.

Những sản phẩm này theo sau ASTM A182 ở Hoa Kỳ. và tương ứng với các số EN bên dưới.

F304 (TRONG 1.4301 / Aisi 304)

• Thành phần danh nghĩa: 18.0Cấm20.0 % Cr, 8.0Tiết10.5 % TRONG, C .08 %, Mn ≤2 %, Và ≤1 %
• Tính chất cơ học:

• • Sức mạnh năng suất (RP0.2): ~ 215 MPa
  • Độ bền kéo (RM): 505Mạnh735 MPa
  • Kéo dài: ≥ 40 %

• Đặc điểm ăn mòn:

• • Tốc độ ăn mòn chung < 0.1 mm/năm trên phương tiện trung tính
  • Ngưỡng rỗ ~ 0.2 % Cl⁻ tại 20 ° C.

• Ứng dụng: Phụ kiện dịch vụ thực phẩm, Bộ trang trí van vừa phải, kiến trúc trang trí

F316 (TRONG 1.4401 / Aisi 316)

• Thành phần danh nghĩa: 16.01818 % Cr, 10.0Tiết14.0 % TRONG, 2.0Cấm3.0 % MO, C .08 %
• Tính chất cơ học:

• • Sức mạnh năng suất (RP0.2): ~ 205 MPa
  • Độ bền kéo (RM): 515Mạnh715 MPa
  • Kéo dài: ≥ 40 %

• Đặc điểm ăn mòn:

• • Ngưỡng rỗ lên đến 0.5 % CL⁻150150 % cao hơn F304
  • Kháng hơn axit sunfuric và hydrochloric

• Ứng dụng: Phụ kiện hàng hải, Van chế biến hóa học bên trong, Ống lưu thông nhiệt

F304L (TRONG 1.4307 / AISI 304L)

• Biến thể carbon thấp: C .03 % Ngăn chặn lượng mưa crom-carbide trong các vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ).
• Tính chất cơ học:

• • RP0.2: ~ 205 MPa (Hơi dưới F304)
  • Kéo dài: ≥ 45 % (tăng cường khả năng định dạng)

• Đặc điểm ăn mòn:

• • Loại bỏ cuộc tấn công giữa các hạt trong HAZ mà không cần giải pháp sau trận Weld
  • Ngưỡng rỗ: ~ 0.2 % Cl⁻

• Ứng dụng: Mạch áp suất hàn, xe tăng dược phẩm, Đường ống trong các ngành công nghiệp thực phẩm/đồ uống

F316L (TRONG 1.4404 / AISI 316L)

• Carbon thấp, Mang mo: 16–18 % Cr, 10Mạnh14 % TRONG, 2–3 % MO, C .03 %.
• Tính chất cơ học:

• • RP0.2: ~ 200 MPa
  • RM: 485MP680 MPa
  • Kéo dài: ≥ 40 %

• Đặc điểm ăn mòn:

• • Pren cao (~ 25)Dịch vụ dành cho clorua và chất chua
  • Sự ổn định của vùng hàn mà không cần ủ

• Ứng dụng: Van phục vụ chua (Môi trường h₂s), Đường ống biển, Trao đổi nhiệt

Bảng tham chiếu chéo

5. Phân tích so sánh: Diễn viên vs. Rèn

Cấu trúc vi mô & Tính chất cơ học

Trong khi CAST CF-LỚP Hiển thị các hạt dendritic thô và độ bền kéo ASTM xung quanh 450 MPA,

Các cấp độ F sở hữu tốt, Các loại ngũ cốc làm việc với độ bền kéo ~ 515 MPa và 15 trận20 % Độ bền tác động cao hơn ở mức 20 ° C.

Hiệu suất ăn mòn

Mặc dù các hóa chất danh nghĩa phù hợp, Các bộ phận đúc có thể chứa đựng sự phân tách và độ phân tách vi mô, dẫn đến tấn công cục bộ nếu không được xử lý nhiệt đúng cách.

Ngược lại, Thép rèn thể hiện thành phần đồng nhất, Cung cấp ngưỡng rỗ tốt hơn một chút và khả năng kháng SCC.

Cân nhắc về chế tạo

Đúc Excels cho các cơ thể hóa trị hình học phức tạp và vỏ máy bơm, loại bỏ hàng tá hoạt động gia công.

Ngược lại, ForGings có giá cao hơn mỗi kg nhưng cung cấp sức mạnh mệt mỏi vượt trội, dòng hạt đồng đều, và khiếm khuyết tối thiểu.

Trị giá & Trade-Off-Offs

Các xưởng đúc thường báo giá 6Tuần8 tuần Đối với đúc CF tùy chỉnh, trong khi các thanh và mặt bích cấp F tiêu chuẩn gửi vào 2Tuần4 tuần.

Mỗi kg, Cast CF8M chạy về 10 % Rẻ hơn F316 giả mạo, Mặc dù tổng chi phí thành phần có thể ủng hộ việc đúc cho các hình dạng phức tạp.

Diện mạo	CF8/CF8M/CF3/CF3M (Dàn diễn viên)	F304/F316/F304L/F316L (Giả mạo)
Hình học	Hình dạng phức tạp trong một mảnh	Hình dạng đơn giản hơn; Có thể yêu cầu hàn/chế tạo
Sức mạnh cơ học	Độ dẻo dai thấp hơn; Độ bền kéo ASTM ~ 450 MPa	Độ bền cao hơn; Độ bền kéo ASTM ~ ~ 515 MPa
Kháng ăn mòn	Phù hợp với thành phần (304/316 tương đương)	Thành phần tương đương, tốt hơn một chút do hạt mịn hơn
Khả năng hàn	Yêu cầu xử lý nhiệt cẩn thận	Xuất sắc; Các phiên bản thấp C tránh sự nhạy cảm
Trị giá & Thời gian dẫn đầu	Chi phí thấp hơn cho các bộ phận phức tạp; Thời gian dẫn dài hơn	Chi phí vật liệu thô cao hơn; Giao hàng cổ phiếu tiêu chuẩn nhanh hơn

6. Ứng dụng & Hướng dẫn lựa chọn vật liệu

• Các thành phần đúc CF3/CF8/CF3M/CF8M: Thân van, Vỏ bơm, Vỏ Exchanger Heat-Exchanger, nơi tính toàn vẹn một mảnh và các đoạn nội bộ phức tạp làm giảm chi phí lắp ráp.
  CF3M và CF8M xuất hiện trong dịch vụ hóa chất và nước ngoài, Nhờ kháng clorua tăng cường Mo.
• Các sản phẩm rèn F304/F316/F304L/F316L: Mặt bích ống, trục, buộc chặt, và nắp van áp suất cao;
  Các tổ hợp quan trọng về mối hàn trong các nhà máy hóa dầu và tạo năng lượng ủng hộ các biến thể thấp C để tránh ăn mòn haz.
• Ma trận quyết định:

• • Chọn CF-Lớp Khi hình học làm phức tạp gia công, và các điều kiện dịch vụ không đòi hỏi sự dẻo dai.
  • Chọn F-Gologes Đối với các bộ phận mệt mỏi có chu kỳ cao, Phần tường mỏng, hoặc nơi các giao thức QA/QC yêu cầu kiểm tra siêu âm các vật liệu rèn.

7. Kết luận

Mặc dù chia sẻ hóa chất cơ sở, CF3, CF8, CF3M, CF8M (ASTM A351) Và F304, F316, F304L, F316L (ASTM A182/EN/DIN) Phục vụ vai trò riêng biệt:

• Các lớp CF-CAST phù hợp với các chất tương đương rèn trong khả năng chống ăn mòn và khả năng nhiệt độ nhưng thể hiện các cấu trúc vi mô thô hơn và cường độ thấp hơn khiêm tốn.
• Các lớp F được cho là các loại ngũ cốc mịn hơn, độ bền cao hơn, và các thuộc tính nhất quán.

Bằng cách hiểu các tiền tố này và ý nghĩa của chúng, Các kỹ sư có thể tối ưu hóa sự lựa chọn vật liệu, chi phí cân bằng, hiệu suất, và khả năng sản xuất - để đảm bảo đáng tin cậy, Van kinh tế và các thành phần bơm.

8. Tài liệu tham khảo & Tiêu chuẩn

• ASTM A351/A351M: “Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho đúc, Austenitic, Đối với các bộ phận chứa áp lực ”
• ASTM A182/A182M: Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho các mặt bích ống bằng hợp kim rèn hoặc cuộn và thép không gỉ, Phụ kiện giả mạo, và các van và các bộ phận cho dịch vụ nhiệt độ cao ”
• TRONG 1.4301/1.4307/1.4401/1.4404 (Din tương đương)
• Hoa Kỳ S30400/S30403/S31600/S31603 chỉ định

 

Câu hỏi thường gặp

Làm thế nào để CF8 và CF8M khác nhau?

CF8 phù hợp với 18 trận20 %CR 881010,5 %Ni với carbon tiêu chuẩn (≤ 0.08 %), Các diễn viên tương đương 304.

CF8M Thêm 2 trận3 %mo (16-18% CR-10-14% in-2-3% i, C ≤ 0.08 %), phản chiếu 316 và cải thiện sức mạnh rỗ và nhiệt độ cao.

Tại sao chọn CF3 hoặc CF3M qua CF8/CF8M?

CF3 Và CF3M giới hạn carbon ở ≤ 0.03 %, Ngăn chặn sự nhạy cảm của vùng hàn trong các vật đúc làm mát chậm. CF3 ≈ 304L; CF3M ≈ 316L.

Khi nào tôi nên chỉ định các lớp CF CF thay vì các lớp F?

Sử dụng Cf Đúc cho phức tạp, Hình học một mảnh (thân van, Vỏ bơm) nơi chi phí gia công sẽ bị cấm.

Chọn F lớp rèn cho căng thẳng cao, Các bộ phận quan trọng hoặc tường mỏng (trục, mặt bích, buộc chặt) đòi hỏi độ bền vượt trội và cấu trúc vi mô không khuyết tật.

Ưu điểm mà F304L và F316L ưu đãi?

Carbon thấp của họ (≤ 0.03 %) hầu như loại bỏ sự ăn mòn giữa các hạt trong các vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt, Thường loại bỏ nhu cầu ủ sau khi hàn.

Làm thế nào để các điện trở ăn mòn so sánh?

CF8 / CF3 / 304 / F304 Chống lại đọ sức lên tới ~ 0,2 % Cl⁻.

CF8M/CF3M/316/F316 Chống lại ~ 0,5 % Cl⁻.

Các biến thể carbon thấp (CF3/CF3M/F34L/F316L) Duy trì các ngưỡng này trong khi đảm bảo sự ổn định của vùng hàn.

Các lớp đúc và rèn đòi hỏi các phương pháp điều trị nhiệt khác nhau?

CAST CF-LỚP trải qua giải pháp ủ ở mức ~ 1 040 ° C cho 30 Min và nhanh chóng để hòa tan cacbua và đồng nhất hóa.

Các cấp độ F thường làm theo hướng dẫn của ASTM A182: Giải pháp ủ tại 1 040–1 060 ° C cho 15 Của tôi mỗi 25 mm, Sau đó, dập tắt.

Lớp nào cung cấp sức mạnh cơ học tốt hơn?

Các cấp độ F (VÍ DỤ., F304, F316) đạt được độ bền kéo cao hơn (~ 515 MPa) và tác động đến độ bền so với các lớp CF CF (~ 450 MPa kéo dài), do các cấu trúc được rèn mịn hơn.

Làm thế nào để so sánh thời gian chi phí và lãnh đạo?

Cf đúc thường có giá 10 trận15 % Ít hơn mỗi kg cho các hình dạng phức tạp nhưng yêu cầu thời gian dẫn dài hơn (6Tuần8 tuần).

F cổ phiếu rèn thường tàu trong 2 tuần4, Với mức phí bảo hiểm là 5 trận10 % mỗi kg.