司太立合金棒 耐蝕合金鍛件 圓棒司太立(Stellite)是一種能耐各種類型磨損和腐蝕以及高溫氧化的硬質合金。即通常所說的鈷基合金,司太立合金由美國人Elwood Hayness 於(yu) 1907年發明。司太立合金是以鈷作為(wei) 主要成分,含有相當數量的鎳、鉻、鎢和少量的鉬、铌、鉭、鈦、鑭等合金元素,偶而也還含有鐵的一類合金。根據合金中成分不同,它們(men) 可以製成焊絲(si) ,粉末用於(yu) 硬麵堆焊,熱噴塗、噴焊等工藝,也可以製成鑄鍛件和粉末冶金件。
司太立合金鑄件適用於(yu) 核電、石化、電力、電池、玻璃、輕工、食品等諸多領域。具有、耐蝕、抗氧化和特性。常用的產(chan) 品有閥芯、閥座、軸類、軸套、泵類部件,玻璃、電池模具、噴嘴及切割刀具等。合金類別有:Co基合金鑄件、Ni基合金鑄件、Fe基合金鑄件。司太立粉末冶金製品采用鈷基、鎳基或鐵基合金霧化粉末,經壓製、燒結、精加工製成。主要產(chan) 品有閥杆、閥芯(球)、閥座、閥圈、密封環、木材鋸齒、軸承泵、軸承球等。
牌號 | 硬度 | 化學成分(重量%) | 典型用途 | |||||||||
C | Cr | Si | W | Fe | Mo | Ni | Co | Mn | ||||
Stellite 712 | 47 | 1.90 | 29.00 | 2.00 | Mo:8.5 | 2.00 | 2.00 | Bal | 高溫高壓閥門、螺旋推杆 |
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Stellite合金性能特點
一般鈷基高溫合金缺少共格的強化相,雖然中溫強度低(隻有鎳基合金的50-75%),但在高於(yu) 980℃時具有較高的強度、良好的抗熱pi勞、抗熱腐蝕和蝕性能,且有較好的焊接性。適於(yu) 製作航空噴氣發動機、工業(ye) 燃氣輪機、艦船燃氣輪機的導向葉片和噴嘴導葉以及柴油機噴嘴等。
碳化物強化相鈷基高溫合金中/zui/主要的碳化物是MC,M23C6和M6C在鑄造Stellite合金中,M23C6是緩慢冷卻時在晶界和枝晶間析出的。在有些合金中,細小的M23C6能與(yu) 基體(ti) γ形成共晶體(ti) 。MC碳化物顆粒過大,不能對位錯直接產(chan) 生顯著的影響,因而對合金的強化效果不明顯,而細小彌散的碳化物則有良好的強化作用。位於(yu) 晶界上的碳化物(主要是M23C6)能阻止晶界滑移,從(cong) 而改善持久強度,鈷基高溫合金HA-31(X-40)的顯微組織為(wei) 彌散的強化相為(wei) (CoCrW)6 C型碳化物。
在某些Stellite合金中會(hui) 出現的拓撲密排相如西格瑪相和Laves等是有害的,會(hui) 使合金變脆。Stellite合金較少使用金屬間化合物進行強化,因為(wei) Co3 (Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高溫下不夠穩定,但近年來使用金屬間化合物進行強化的Stellite合金也有所發展。
Stellite合金中碳化物的熱穩定性較好。溫度上升時﹐碳化物集聚長大速度比鎳基合金中的γ相長大速度要慢,重新回溶於(yu) 基體(ti) 的溫度也較高(/zui/高可達1100℃),因此在溫度上升時﹐Stellite合金的強度下降一般比較緩慢。
Stellite合金有很好的抗熱腐蝕性能, 一般認為(wei) ,Stellite合金在這方麵優(you) 於(yu) 鎳基合金的原因,是鈷的硫化物熔點(如Co-Co4S3共晶,877℃)比鎳的硫化物熔點(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高,並且硫在鈷中的擴散率比在鎳中低得多。而且由於(yu) 大多數Stellite合金含鉻量比鎳基合金高,所以在合金表麵能形成抵抗堿金屬硫酸鹽(如Na2SO4腐蝕的Cr2O3保護層)。但Stellite合金抗氧化能力通常比鎳基合金低得多。
Stellite合金的損性能
合金工件的磨損在很大程度上受其表麵的接觸應力或衝(chong) 擊應力的影響。在應力作用下表麵磨損隨位錯流動和接觸表麵的互相作用特征而定。對於(yu) Stellite合金來說,這種特征與(yu) 基體(ti) 具有較低的層錯能及基體(ti) 組織在應力作用或溫度影響下由麵心立方轉變為(wei) 六方密排晶體(ti) 結構有關(guan) ,具有六方密排晶體(ti) 結構的金屬材料,性是較優(you) 的。此外,合金的di二相如碳化物的含量、形態和分布對性也有影響。由於(yu) 鉻、鎢和鉬的合金碳化物分布於(yu) 富鈷的基體(ti) 中以及部分鉻、鎢和鉬原子固溶於(yu) 基體(ti) ,使合金得到強化,從(cong) 而改善性。在鑄造Stellite合金中,碳化物顆粒尺寸與(yu) 冷卻速度有關(guan) ,冷卻快則碳化物顆粒比較細。砂型鑄造時合金的硬度較低,碳化物顆粒也較粗大,這種狀態下,合金的磨料磨損性明顯優(you) 於(yu) 石墨型鑄造(碳化物顆粒較細),而