主流的司太立合金零件采用离心铸造工艺制造,并通过精炼和浇注中间合金获得。由于工艺成熟、效率高、重复性好,该工艺在业界得到普遍应用。Stellite7、8、21、31、208、250和251这七种合金都是低碳合金,基体采用钼、镍、铌等元素强化。虽然它们的室温硬度较低,但它们在冷却后硬度会增加。它们具有极好的耐高温腐蚀性能、抗热震性、高温强度和较佳的延展性,常温下可达8%~10%。可机加工。常用于燃气轮机叶片、黄铜铸造模具和挤压模具。Stellite208于锻模,Stellite250和251于炉内各部位。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。贵州钴基司太立合金
司太立合金的发展历程: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。1942年﹐美国首先用牙科金属材料Vitallium(Co-27Cr-5Mo-0.5Ti)制作涡轮增压器叶片取得成功。在使用过程中这种合金不断析出碳化物相而变脆。因此﹐把合金的含碳量降至0.3%,同时添加2.6%的镍,以提高碳化物形成元素在基体中的溶解度,这样就发展成为HA-21合金。40年代末,X-40和HA-21制作航空喷气发动机和涡轮增压器铸造涡轮叶片和导向叶片,其工作温度可达850-870℃。1953年出现的用作锻造涡轮叶片的S-816,是用多种难熔元素固溶强化的合金。从50年代后期到60年代末,美国曾普遍使用过4种铸造司太立合金:WI-52,X-45,Mar-M509和FSX-414。变形司太立合金多为板材,如L-605用于制作燃烧室和导管。1966年出现的HA-188,因其中含镧而改善了抗氧化性能。司太立合金的发展应考虑钴的资源情况。钴是一种重要战略资源,世界上大多数国家缺钴,以致司太立合金的发展受到限制。浙江钴铬钨司太立合金粉末冶金司太立合金中碳化物的热稳定性非常好。
司太立合金元素分析:一般钴基高温合金缺少共格的强化相,虽然中温强度低(只有镍基合金的50-75%),但在高于980℃时具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀和耐磨蚀性能,且有较好的焊接性。适于制作航空喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片和喷嘴导叶以及柴油机喷嘴等。碳化物强化相钴基高温合金中较主要的碳化物是MC,M23C6和M6C在铸造司太立合金中,M23C6是缓慢冷却时在晶界和枝晶间析出的。在有些合金中,细小的M23C6能与基体γ形成共晶体。MC碳化物颗粒过大,不能对位错直接产生显着的影响,因而对合金的强化效果不明显,而细小弥散的碳化物则有良好的强化作用。
Stellite F这种合金专门用于气门排气门的硬质表面涂层,以增强气门的抗气蚀性和耐腐蚀性。Stellite 4、12合金的硬度均高于Stellite 6,HRC为4 3~4 8,具有较高的耐磨性,但抗机械冲击能力较差。司太立4是一种铸造合金,可进行机械加工,具有出色的高温强度。用于铜基合金和铝合金的热压和热挤压模具。司太立12是一种可机加工的硬面合金。可喷涂于地毯、塑料、造纸、化工等行业使用的长刀刀片表面。Stellite 1、3、20三种合金含碳高达2.5%,组织中碳化物含量超过30%。因此,该合金具有很强的耐磨性和耐腐蚀性。铸造司太立高温合金却是在很大程度上依靠碳化物强化;
司太立合金是钻铬二元合金,以后发展为钴铬钨三元组成。其他元素如碳、硅、镍等,当初都看作杂质元素而存在于合金中,现在这些元素都被严格控制。现在使用的司太立1、6、21等合金,其成分和Haynes听确定的基本相同。经不断的研究和开发,至今司太立合金已不下30余种牌号。司太立合金除做成铸件外,限于小型零件如小的模具、刀片、喷嘴、密封环等,而大型零件都采用在工作面上做涂层,以节省昂贵的司太立合金,因此司太立合金还制成铸造焊条、电焊条、管状焊丝、喷焊合金粉等产品。肯纳司太立金属(上海)有限公司为企业打造高水准、高质量的产品。湖北肯纳司太立合金焊材
司太立合金可以分为司太立耐磨损合金。贵州钴基司太立合金
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。贵州钴基司太立合金
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