So sánh kỹ thuật: Sự khác biệt cơ bản giữa 316L và CF3M trong vật liệu đúc van điều khiển bằng thép không gỉ

Trong ngành công nghiệp Đúc van điều khiển bằng thép không gỉ , các điều khoản 316L và CF3M thường xuyên được sử dụng thay thế cho nhau. Mặc dù có chung nguồn gốc hóa học nhưng chúng bị chi phối bởi các triết lý vật liệu và tiêu chuẩn sản xuất riêng biệt. Hiểu được sự khác biệt về mặt kỹ thuật giữa hai điều này là điều cần thiết để đảm bảo độ tin cậy và hiệu suất của van trong môi trường ăn mòn.

Tiêu chuẩn quy định riêng biệt

316L đề cập đến một lớp rèn được xác định bởi các tiêu chuẩn như ASTM A240 (đối với tấm) hoặc ASTM A479 (đối với hàng thanh). Các thông số kỹ thuật này tập trung vào các vật liệu dành cho các quá trình biến dạng cơ học như rèn, cán hoặc kéo. Cấu trúc luyện kim được tối ưu hóa về độ dẻo và tính đồng nhất trên các mặt cắt dài.

Ngược lại, CF3M là vật đúc cụ thể tương đương với 316L, được điều chỉnh bởi ASTM A351 , ASTM A743 hoặc ASTM A744 . Việc chỉ định tuân theo Viện đúc hợp kim (ACI) hệ thống: C là viết tắt của Chống ăn mòn, F xác định họ hợp kim Sắt-Crom-Niken, 3 đại diện cho hàm lượng carbon tối đa là 0,03% và M chỉ ra việc bổ sung bắt buộc của Molypden.

Thành phần luyện kim và vai trò của silic

Thành phần hóa học của CF3M được sửa đổi đặc biệt để nâng cao hiệu suất của nó như một kim loại lỏng trong quá trình Đúc van điều khiển bằng thép không gỉ quá trình. Sự khác biệt cơ bản nằm ở Silicon nội dung. trong CF3M , Silicon mức độ cho phép lên tới 1,5% . Mức độ nâng cao này giúp cải thiện tính lưu động của thép nóng chảy, cho phép nó lấp đầy các hình dạng van phức tạp và các phần có thành mỏng mà không bị đông cứng sớm.

Ngược lại, 316L vật liệu rèn thường hạn chế Silicon để 0,75% hoặc thấp hơn. Trong quá trình rèn, hàm lượng silicon cao có thể dẫn đến độ giòn và nứt trong quá trình tạo hình ở nhiệt độ cao, khiến giới hạn dưới cần thiết cho tính toàn vẹn của cấu trúc.

Yếu tố Ferrite: Kiểm soát Đồng bằng Ferrite

Sự khác biệt quan trọng nhất trong luyện kim là Ferrite nội dung. 316L sản phẩm rèn được thiết kế gần như hoàn toàn Austenit . Điều này đảm bảo độ bền tối đa và đặc tính không từ tính. Tuy nhiên, cấu trúc thuần austenit rất dễ bị ảnh hưởng bởi Nứt nóng trong giai đoạn làm nguội vật đúc hoặc trong quá trình hàn.

CF3M được cố ý cân bằng để chứa một khối lượng cụ thể của Delta Ferrite , thường dao động từ 5% đến 20% . Cấu trúc vi mô hai pha này cung cấp một số lợi thế cho Van điều khiển ứng dụng:

• Khả năng chống nứt: Sự hiện diện của ferrite phá vỡ các màng liên tục của tạp chất có điểm nóng chảy thấp (như lưu huỳnh và phốt pho) gây ra các vết nứt trong quá trình hóa rắn.
• Nứt ăn mòn ứng suất (SCC): Ranh giới austenite-ferit đóng vai trò là rào cản vật lý ngăn cản sự lan truyền vết nứt, làm cho CF3M thường có khả năng chống lại một số loại ăn mòn ứng suất nhất định cao hơn so với đối tác rèn hoàn toàn austenit của nó.
• Sức mạnh năng suất: Pha ferit góp phần mang lại cường độ năng suất cao hơn trong CF3M so với loại mềm hơn, hoàn toàn austenit 316L .

Tính toàn vẹn bề mặt và khả năng gia công

Khi sản xuất Đúc van điều khiển bằng thép không gỉ , độ hoàn thiện bề mặt trên đế van và thanh dẫn hướng thân là điều tối quan trọng. 316L cung cấp một bề mặt rất đồng nhất lý tưởng cho đánh bóng điện trong các ngành công nghiệp có độ tinh khiết cao như dược phẩm. Bởi vì CF3M chứa hai pha riêng biệt (austenite và ferrite), việc ăn mòn hoặc đánh bóng bằng hóa chất có thể tạo ra kiểu "giảm nhẹ" hơi khác nhau, vì hai pha phản ứng ở tốc độ khác nhau. Tuy nhiên, đối với tiêu chuẩn công nghiệp Van điều khiển ứng dụng, CF3M cung cấp khả năng gia công tuyệt vời và độ ổn định kích thước vượt trội.

Đánh giá áp suất và tuân thủ thiết kế

Từ góc độ kỹ thuật, ASME B16.34 chiêu đãi Đúc và rèn như các loại riêng biệt để xếp hạng nhiệt độ áp suất. CF3M thuộc về một nhóm vật liệu cụ thể chiếm yếu tố chất lượng đúc. Các kỹ sư phải sử dụng các giá trị ứng suất cho phép được thiết kế riêng cho CF3M dưới ASTM A351 để ensure the valve body can withstand the rated pipeline pressure over its service life.