CF3/CF8/CF3M/CF8M和F304/F316/F304L/F316L系列指南

1. 介绍

不锈钢 在300系列中，奥氏体家族占主导地位的行业，需要耐腐蚀性, 形成性, 和卫生表现.

其中, 类型 304 和 316 同时出现 投掷 和 锻 表格, 每个由单独的标准和指定系统管理.

铸件组件如下 ASTM A351 名称-CF3, CF8, CF3M, CF8M - 锻造和锻造产品遵守 ASTM A182 (也反映在en/din“ F-Grades”中): F304, F316, F304L, F316L.

在以下各节中, 我们解码这些代码, 比较他们的化学和微观结构, 并提供指导方针，以选择阀门的铸造等级, 泵外壳, 管道, 和其他荷.

2. ASTM标准 & 前缀

• ASTM A351 封面 不锈钢铸件 用于压力零件. 在此标准中, “ C”代表 铸件, 和年级代码中的“ F” (例如. CF8) 表示“演员”。
• ASTM A182 政府 不锈钢字子 并制造配件. F304/F316中的“ F”表示 锻造 (或制造产品).

前缀	意义	标准	典型的产品类型
c	铸件	A351	阀体, 泵外壳
f	锻造/锻造	A182	法兰, 轴, 紧固件

3. 铸造名称: CF系列ASTM A351

工程师指定阀体, 泵外壳, 或复杂的歧管, 他们经常转向 ASTM A351 一件式完整性和复杂几何形状的铸件.

在A351的奥氏体等级中, 四个名称 - CF3, CF8, CF3M, 和 CF8M - 熟悉的锻造等级 304, 304l, 316, 和316L, 分别.

以下, 我们解码每个CF系列等级, 突出其化学和微观结构特征, 并解释合金调整如何量身定制性能.

CF3

作品:

• 铬: 18.0–20.0 wt％
• 镍: 8.0–10.5 wt％
• 碳: ≤ 0.03 wt％ (低-C)
• 锰, 硅, 磷, 硫: 每个ASTM限制

相等的: 铸造类似物 304l (美国S30403, 在 1.4307).

关键属性:

• 低碳化学 防止碳化物降温后碳化物降水, 消除较高C钢中常见的焊接区敏化.
• 解决方案退火 在 1 040 °C 30 几分钟，水淬灭溶解的任何跨岩化碳酸盐, 产生腐蚀速率 0.1 中性氯化物环境中的毫米/年.
• 抗拉强度 通常测量〜445 MPa, 大致 5 % 低于CF8, 但是具有优质晶间腐蚀性.

CF8

作品:

• 铬: 18.0–20.0 wt％
• 镍: 8.0–10.5 wt％
• 碳: ≤ 0.08 wt％
• 标准限制内的微量元素

相等的: 将对应物施加到 304 (美国S30400, 在 1.4301).

关键属性:

• 标准碳 304 化学 提供平衡的耐腐蚀性和延展性.
• 树突状颗粒 测量1-3毫米, 因此，CF8的平均夏比冲击能量在–20°C时 (≈ 30 j) 跌倒 15 % 低于304锻造.
• 成本效益 适度腐蚀服务, CF8阀抗位于〜0.2 % nacl at 20 °C.

CF3M

作品:

• 铬: 16.0–18.0 wt％
• 镍: 10.0–14.0 wt％
• 钼: 2.0–3.0 wt％
• 碳: ≤ 0.03 wt％
• 每次ASTM规范的次要合金

相等的: 铸造类似物 316l (美国S31603, 在 1.4404).

关键属性:

• 低C加2–3 % 莫 举起培训 (固定性等效数) 从〜18起 (在CF3中) 到〜25, 大致对氯化物诱导的点蚀的耐药性大致加倍.
• 解决方案处理 在 1 040 °C溶解富含Mo的碳化物, 授予蠕变阻力 250 °C < 5 % 力量损失 1 000 h.
• 碳氢化合物和酸气服务 受益于CF3M的最小碳化物网络和mo增强的被动膜稳定.

CF8M

作品:

• 铬: 16.0–18.0 wt％
• 镍: 10.0–14.0 wt％
• 钼: 2.0–3.0 wt％
• 碳: ≤ 0.08 wt％
• 每个ASTM限制的其他元素

相等的: 演员版本的版本 316 (美国S31600, 在 1.4401).

关键属性:

• 标准-C 316 化学 提供广泛的耐腐蚀性 - 包括海水和 5 % HCL - 同时MO打击局部攻击.
• 较高的拉伸强度 (〜480 MPA) 与CF3M相对于CF3M，CF8M适用于较厚的部分和温度升高的零件.
• 升高的能力: CF8M维护 80 % 室温的屈服强度 300 °C, 优于CF8的表现 20 %.

概括: CF名称和等效物

4. EN/DIN/FSSA中的锻造/焊接“ F-”等级

从铸件转移到锻造和锻造组件, 这 “ f-” 欧洲的前缀 (一个/你) 和日语 (他/fssa) 标准表示提供的材料, 配件, 法兰, 或阀装饰.

这些产品跟随 ASTM A182 在美国. 并对应于下面的EN数字.

F304 (在 1.4301 / AISI 304)

• 名义组成: 18.0–20.0 % Cr, 8.0–10.5 % 在, C≤0.08 %, Mn≤2 %, 和≤1 %
• 机械性能:

• • 屈服强度 (RP0.2): 〜215 MPA
  • 抗拉强度 (RM): 505–735 MPA
  • 伸长: ≥ 40 %

• 腐蚀特征:

• • 一般腐蚀速率 < 0.1 中立媒体中的毫米/年
  • 点阈值〜 0.2 % cl⁻at 20 °C

• 应用领域: 食品服务配件, 中度阀装饰, 建筑装饰

F316 (在 1.4401 / AISI 316)

• 名义组成: 16.0–18.0 % Cr, 10.0–14.0 % 在, 2.0–3.0 % 莫, C≤0.08 %
• 机械性能:

• • 屈服强度 (RP0.2): 〜205 MPA
  • 抗拉强度 (RM): 515–715 MPA
  • 伸长: ≥ 40 %

• 腐蚀特征:

• • 点阈值 0.5 % Cl⁻-150 % 高于F304
  • 对硫酸和盐酸的抗药性

• 应用领域: 海洋配件, 化学过程阀内部, 热交换器管

F304L (在 1.4307 / AISI 304L)

• 低碳变体: C≤0.03 % 防止焊接热影响区域的碳化物降水 (热影响区).
• 机械性能:

• • RP0.2: 〜205 MPA (略低于F304)
  • 伸长: ≥ 45 % (增强的形成性)

• 腐蚀特征:

• • 消除没有焊后溶液退火的HAZ中的晶间攻击
  • 点阈值: 〜 0.2 % cl⁻

• 应用领域: 焊接压力容器, 药水, 食品/饮料行业的管道

F316L (在 1.4404 / AISI 316L)

• 低碳, 含有莫: 16–18 % Cr, 10–14 % 在, 2–3 % 莫, C≤0.03 %.
• 机械性能:

• • RP0.2: 〜200 MPA
  • RM: 485–680 MPA
  • 伸长: ≥ 40 %

• 腐蚀特征:

• • 高级 (〜 25) - 氯化物和酸气服务的效果
  • 焊接区稳定性而无需退火

• 应用领域: 酸味阀 (h₂的环境), 海洋管道, 热交换器

交叉引用表

5. 比较分析: 铸造与. 锻

微观结构 & 机械性能

然而 铸造CF级 在周围表现出粗糙的树突状颗粒和ASTM拉伸强度 450 MPA,

锻造F级 拥有良好, 拉伸约515 MPa和15–20的谷物谷物 % –20°C的较高冲击韧性.

腐蚀性能

虽然名义化学匹配, 铸件可以藏有微孔和隔离, 如果没有适当的热处理，会导致局部攻击.

相比之下, 锻造钢表现出统一的成分, 赋予点阈值和SCC抗性稍好.

制造考虑

铸造符合复杂的几何形状（阀体和泵外壳）的优异成员 - 数十个加工操作.

反过来, 宽恕每公斤的成本更高，但具有出色的疲劳强度, 均匀的晶粒流, 和最小的缺陷.

成本 & 交货时间权衡

铸造厂通常引用 6–8周 用于自定义CF铸件, 而标准的F级杆和法兰运输 2–4周.

每公斤, COST CF8M运行 10 % 比锻造的F316便宜, 尽管总组件成本可能有利于铸造复杂的形状.

方面	CF8/CF8M/CF3/CF3M (投掷)	F304/F316/F304L/F316L (锻造)
几何学	一件复杂的形状	更简单的形状; 可能需要焊接/制造
机械强度	较低的韧性; ASTM拉伸〜450 MPa	更高的韧性; ASTM拉伸~~ 515 MPa
耐腐蚀性	匹配构图 (304/316 等效物)	等效组成, 由于谷物较细，稍好一些
可焊性	需要仔细的热处理	出色的; 低C版本避免敏化
成本 & 交货时间	复杂零件的较低成本; 更长的铸造时间	较高的原料成本; 更快的标准库存交付

6. 应用领域 & 材料选择指南

• CF3/CF8/CF3M/CF8M铸件: 阀体, 泵外壳, 热交换壳 - 单件式完整性和复杂的内部通道降低了组装成本.
  CF3M和CF8M出现在化学和离岸服务中, 多亏了氯化氯化物的耐药性.
• F304/F316/F304L/F316L锻造产品: 管法兰, 轴, 紧固件, 和高压阀装饰;
  石化和发电植物中的关键焊接组件有利于低C变种，以避免危险腐蚀.
• 决策矩阵:

• • 选择CF级 当几何形状复杂化加工时, 服务条件不需要锻造韧性.
  • 选择F级 对于高循环疲劳部件, 薄壁部分, 或QA/QC协议需要超声检查的地方检查锻炼材料.

7. 结论

尽管分享了基础化学, CF3, CF8, CF3M, CF8M (ASTM A351) 和 F304, F316, F304L, F316L (ASTM A182/en/din) 发挥不同的作用:

• CF铸造等级匹配腐蚀性和温度能力的锻造等效物.
• F型等级提供更细的谷物, 更高的韧性, 和一致的特性 - 高应力和疲劳 - 关键组件的理想.

通过了解这些前缀及其含义, 工程师可以优化材料选择 - 平衡成本, 表现, 和制造性 - 确保可靠, 经济阀门和泵组件.

8. 参考 & 标准

• ASTM A351/A351M: “铸件的标准规范, 奥氏体, 用于荷零件”
• ASTM A182/A182M: “伪造或滚动合金和不锈钢管法兰的标准规范, 锻件, 以及高温服务的阀门和零件”
• 在 1.4301/1.4307/1.4401/1.4404 (din等效物)
• US S30400/S30403/S31600/S31603 名称

 

常见问题解答

CF8和CF8M有何不同?

CF8 与标准碳匹配18–20％CR – 8–10.5％Ni (≤ 0.08 %), 铸件等同于 304.

CF8M 增加了2–3％的mo (16-18％CR-10-14％IN-2-3％i, c≤ 0.08 %), 镜像 316 并提高点蚀和高温强度.

为什么选择CF3或CF3M而不是CF8/CF8M?

CF3 和 CF3M 将碳限制为≤ 0.03 %, 防止在缓慢冷却铸件中的焊接区敏化. CF3≈304L; CF3M≈316L.

我何时应该指定CF级的CF级，而不是锻造的F-Grades?

使用 CF 铸件的铸件, 一件几何形状 (阀体, 泵外壳) 加工成本会刺激的地方.

选择 f 高压力的锻造成绩, 疲劳 - 关键或薄壁部分 (轴, 法兰, 紧固件) 需要较高的韧性和无缺陷的微观结构.

F304L和F316L提供什么优势?

他们的低碳 (≤ 0.03 %) 实际上消除了焊接热区域中的晶间腐蚀, 经常消除对焊后退火的需求.

腐蚀抗性如何比较?

CF8 / CF3 / 304 / F304 抵抗最高〜0.2 % cl⁻.

CF8M/CF3M/316/F316 抵抗〜0.5 % cl⁻.

低碳变体 (CF3/CF3M/F34L/F316L) 在确保焊接区稳定性的同时保持这些阈值.

铸造和锻造等级需要不同的热处理?

铸造CF级 在〜1处进行溶液退火 040 °C 30 最小和快速淬火以溶解碳化物并均匀化.

锻造F级 通常遵循ASTM A182指南: 解决方案退火 1 040–1 060 °C 15 我的 25 毫米, 然后淬火.

哪个等级提供更好的机械强度?

锻造F级 (例如。, F304, F316) 达到更高的拉伸 (〜515 MPA) 和韧性比铸造级的韧性 (〜450 MPa拉伸), 由于更精细的锻造微观结构.

费用和交货时间如何比较?

CF 铸件通常花费10-15 % 复杂形状的每公斤较少，但需要更长的交货时间 (6–8周).

f 锻造股票经常在2-4周内船舶, 溢价5-10 % 每公斤.