司太立合金(Satellite)是一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金。即通常所说的钴铬钨(钼)合金或钴基合金,由美国人Elwood Hayness于1907年发明。司太立合金是以钴作为主要成分,含有相当数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元素,偶而也还含有铁的一类合金。司太立3、司太立4硬度略高,在腐蚀或高温环境下对耐磨性能有较高要求的领域中普遍应用;司太立20的硬度至高,但其加工难度也比较高,脆性较弱,易断裂。由于司太立合金中碳化物的热稳定性较好,故温度上升时,司太立合金的强度下降一般比较缓慢。天津钴基司太立合金铸件
铸造司太立高温合金却是在很大程度上依靠碳化物强化。纯钴晶体在417℃以下是密排六方(hcp)晶体结构,在更高温度下转变为fcc。为了避免司太立高温合金在使用时发生这种转变,实际上所有司太立合金由镍合金化,以便在室温到熔点温度范围内使组织稳定化。司太立合金具有平坦的断裂应力-温度关系,但在1000℃以上却显示出比其他高温下具有优异的抗热腐蚀性能,这可能是因为该合金含铬量较高,这是这类合金的一个特征。也可以制成铸锻件和粉末冶金件。天津钴基司太立合金铸件20世纪30年代末期,由于活塞式航空发动机用涡轮增压器的需要,开始研制钴基高温合金。
司太立合金是可以使用电阻坩锅炉的,此外感应电炉(工频、中频)也有使用。合金的结构要比纯金属复杂得多。因为合金由两种或多种元素组成,各元素间的相互作用,会形成各种不同的相。我们把在金属和合金中,凡化学成分相同、结构相同并与其他部分由界面分开的均匀组成部分,称之为相。用机械合金化技术制备的粉末冶金高温合金。机械合金化(MA)的功能是藉高能球磨机将组成元素粉末和超细氧化物质点充分均匀化,并将金属粉末加工成为合金粉末。MA的原理是金属粉末在机械力作用下变形、破碎和反复冷焊。MA过程中硬度较高的氧化物和金属粉末不断地被揉入软基体金属中,它不同于一般的混合,基本上不受粉末粒度的限制。
合金工件的磨损在很大程度上受其表面的接触应力或冲击应力的影响。在应力作用下表面磨损随位错流动和接触表面的互相作用特征而定。对于司太立合金来说,这种特征与基体具有较低的层错能及基体组织在应力作用或温度影响下由面心立方转变为六方密排晶体结构有关,具有六方密排晶体结构的金属材料,耐磨性是较优的。此外,合金的第二相如碳化物的含量、形态和分布对耐磨性也有影响。由于铬、钨和钼的合金碳化物分布于富钴的基体中以及部分铬、钨和钼原子固溶于基体,使合金得到强化,从而改善耐磨性。司太立合金可以制成粉末冶金件。
司太立合金有很好的抗热腐蚀性能,一般认为,司太立合金在这方面优于镍基合金的原因,是钴的硫化物熔点(如Co-Co4S3共晶,877℃)比镍的硫化物熔点(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高,并且硫在钴中的扩散率比在镍中低得多。而且由于大多数司太立合金含铬量比镍基合金高,所以在合金表面能形成抵抗碱金属硫酸盐(如Na2SO4腐蚀的Cr2O3保护层)。但司太立合金抗氧化能力通常比镍基合金低得多。早期的司太立合金用非真空冶炼和铸造工艺生产。后来研制成的合金,如Mar-M509合金,因含有较多的活性元素锆、硼等,用真空冶炼和真空铸造生产。肯纳司太立金属(上海)有限公司具有一支经验丰富、技术力量过硬的专业技术人才管理团队。天津钴基司太立合金铸件
司太立合金的发展应考虑钴的资源情况。天津钴基司太立合金铸件
司太立合金的成分有哪些?司太立堆焊合金含铬25-33%,含钨3-21%,含碳0.7-3.0%,随着含碳量的增加,其金相组织从亚共晶的奥氏体+M7C3型共晶变成过共晶的M7C3型初生碳化物+M7C3型共晶。含碳越多,初生M7C3越多,宏观硬度加大,抗磨料磨损性能提高,但耐冲击能力,焊接性,机加工性能都会下降。被铬和钨合金化的司太立合金具有很好的抗yang化性,抗腐蚀性和耐热性。在650℃仍能保持较高的硬度和强度,这是该类合金区别于镍基和铁基合金的重要特点。司太立合金机加工后表面粗糙度低,具有高的抗擦伤能力和低的摩擦系数,也适用于粘着磨损,尤其在滑动和接触的阀门密封面上。但在高应力磨料磨损时,含碳低的钴铬钨合金耐磨性还不如低碳钢,因此,价格昂贵的司太立合金的选用,要有专业人士的指导,才能发挥材料的潜力。天津钴基司太立合金铸件
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