Stellite21型材_合金_
司太立合金通常以钴为基体并含有大量的铬、适量的钨以及少量的碳等元素,合金中的钴基固溶体具有不稳定面心立方结构及相对较低的层错能,富含铬等元素的碳化物弥散分布起强化作用,以及大原子尺寸的钨等作为溶质原子阻碍晶粒位错等,使其具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀和耐磨性能。司太立系列钴基合金包括 Co-Cr-W-C、Co-Cr-W-C-Si-B 以及 Co-Cr-Mo-Ni/Fe-C 三个系列。Stellite6 合金属于 Co-Cr-W-C系列,硬度高但韧性较差,Stellite21 合金属于 Co-Cr-Mo-Ni/Fe-C 系列,由于添加了 Mo、Ni 等元素,韧性得到提高,但硬度有所下降。
Stellite6性能区别:
耐磨性和耐腐蚀性:Stellite 6具有优异的耐磨性和耐腐蚀性能,适用于高磨损和腐蚀环境中的应用。Stellite 6B在耐磨性和耐腐蚀性方面与Stellite 6相当,甚至略有改进。
热稳定性:Stellite 6B在高温环境下表现出更好的热稳定性,能够保持其硬度和强度。这使得Stellite 6B适用于高温和高压条件下的应用。
硬度:由于成分的差异,Stellite 6B相对于Stellite 6具有更高的硬度。这使得Stellite 6B更适合用于要求更高硬度的应用场景。
热膨胀系数:Stellite 6和Stellite 6B的热膨胀系数相对接近,因此在温度变化时的尺寸变化较为相似。
Stellite6化学成分:
C:1.3
Ni:2
W:4.5
Si:0.8
Mn:0.5
Mo:1
Fe:2
Cr:29.7
Co:余量
Stellite6物理性能:
相对密度:8.4-8.5(g/cm³)
硬度:40-44 HRC(常温)
司太立合金系列:Stellite3、Stellite4、Stellite6、Stellite12、Stellite19、Stellite21、Stellite23、Stellite25、Co400等等
机械性能对比:
抗拉强度(Tensile Strength):
Stellite 6: 典型的抗拉强度范围为950至1,150兆帕(MPa)。
Stellite 6B: 典型的抗拉强度范围为1,150至1,350兆帕(MPa)。
屈服强度(Yield Strength):
Stellite 6: 典型的屈服强度范围为550至650兆帕(MPa)。
Stellite 6B: 典型的屈服强度范围为800至1,000兆帕(MPa)。
硬度(Hardness):
Stellite 6: 典型的硬度范围为38至44 HRC。
Stellite 6B: 典型的硬度范围为44至50 HRC。
冲击韧性(Impact Toughness):
Stellite 6: 具有较高的冲击韧性,适用于一些冲击负荷较高的应用。
Stellite 6B: 具有更高的冲击韧性,能够在更严苛的冲击负荷条件下工作。
疲劳强度(Fatigue Strength):
Stellite 6: 具有良好的疲劳强度,能够承受循环载荷而不断裂。
Stellite 6B: 具有更高的疲劳强度,适用于要求更长寿命和更高可靠性的应用。
制备方法
Stellite 6合金的制备方法包括多种方法,例如:
粉末冶金法:将钴、铬、钼等金属粉末和一定量的碳粉末混合均匀,然后压制成型,在高温下烧结得到合金;
熔融冶金法:将钴、铬、钼等金属加热熔融,然后加入适量的碳等元素制备成合金;
电弧熔炼法:将钴、铬、钼等金属条材通过电弧加热熔融,然后冷却得到合金。
Stellite 6合金具有良好的可加工性和可焊性,但在焊接过程中需要注意以下几点:
焊接前的处理:在进行焊接之前,需要对Stellite 6合金进行充分的预处理,例如清洁表面、去除氧化层、调整合金组成等。同时还需要对焊接材料和焊接设备进行严格的选择和准备。
焊接方法:常用的Stellite 6合金焊接方法包括氩弧焊、等离子焊、激光焊等。在选择焊接方法时需要考虑焊接位置、形状、厚度等因素。
焊接参数:焊接参数的选择会对焊缝质量产生重要影响,例如焊接电流、焊接速度、焊接气体等。
焊接后的处理:在焊接完成后,需要进行后续的热处理和表面处理,例如退火、回火、喷砂、抛光等,以提高焊接质量和保证最终使用性能。
Stellite6 合金和 Stellite21 耐磨性
两种合金的耐磨性研究结果表明:Stellite6 合金和 Stellite21 合金堆焊层硬度分别为HRC46.3 和 HRC36.1,与 304H 不锈钢基体相比得到显著提高。在不同受热条件下,两种合金的硬度基本没有变化。Stellite6 合金堆焊层在 250℃与 308℃下磨损时,磨损机制以磨粒磨损为主,同时伴有粘着磨损与氧化磨损,磨损程度随磨损时间延长逐渐加剧;在 500℃磨损时,磨损机制转变为以粘着磨损为主,同时伴有磨粒磨损与氧化磨损。Stellite21 合金堆焊层在 250℃、308℃与 500℃不同磨损时长下,磨损机制均以粘着磨损为主,同时伴有一定的磨粒磨损与氧化磨损,磨损程度随着温度增加与磨损时间延长逐渐加剧,平均摩擦系数随着温度增加、磨损时间的延长呈上升趋势。两种合金失重率均随温度增加及磨损时间延长呈上升趋势,磨损面粗糙度较低,在高温磨损下均具有良好的耐磨性。
领域及特殊要求:
应用领域:Stellite 6B通常用于制造在高温、高压和腐蚀性环境下工作的零件和设备,特别适用于石油和化工行业。
特殊要求:Stellite 6B在这些应用领域中需要具备耐腐蚀性、耐磨性和高温强度等特殊要求。它需要能够抵抗酸性和碱性介质的腐蚀,以及高温下的氧化和侵蚀。此外,Stellite 6B还需要具备良好的耐磨性,以适应磨损和磨粒磨损的工作环境。