Стэлітны сплаў - агульны тэрмін для серыі кобальта-хромавых сплаваў, устойлівых да высокіх тэмператур, зносу і карозіі. "Stellite" першапачаткова быў патэнтам Deloro Group. У 2012 годзе кампанія Deloro Stellite Group была набыта Kennametal і стала зарэгістраванай гандлёвай маркай Kennametal, якая выкарыстоўваецца для абазначэння пэўных сплаваў на аснове кобальту.
Хімічны склад сплаву Стеллит:
Стэлітавы сплаў належыць да сямейства сплаваў на аснове кобальту і ў асноўным змяшчае наступныя асноўныя элементы:
Кобальт (Co): матрычны элемент, які складае прыкладна 50-65% ад агульнай вагі, забяспечваючы выдатную трываласць пры высокіх тэмпературах і ўстойлівасць да цеплавой стомленасці.
Хром (Cr): Яго ўтрыманне звычайна складае ад 25% да 33%, і гэта ключ да фарміравання шчыльнага ахоўнага пласта аксіду хрому (Cr₂O₃), які надае сплаву выдатную ўстойлівасць да высокатэмпературнага акіслення і карозіі.
Вальфрам (W) і малібдэн (Mo) : асноўныя ўзмацняльныя элементы цвёрдага раствора. Некаторая колькасць вальфраму або малібдэна злучаецца з вугляродам, утвараючы цвёрдыя карбіды, значна павялічваючы цвёрдасць сплаву ў чырвоным колеры і зносаўстойлівасць.
Вуглярод (C): утрыманне вагаецца ад 0,1% да 3,0%. Вуглярод з'яўляецца асноўным элементам у фарміраванні карбідаў (такіх як MC, M₂₃C₆, M₇C₃), якія ўбудаваны ў кобальтавую матрыцу, як сталёвыя пруты, утвараючы "шкілет" для сплаву, каб супрацьстаяць зносу.
Умацаванне сплаву Stellite у асноўным адбываецца за кошт аўстэнітнай матрыцы, умацаванай цвёрдым растворам, і карбідаў, размеркаваных у матрыцы. Гэты унікальны механізм умацавання дазваляе сплаву Stellite адчуваць вельмі павольнае зніжэнне трываласці па меры павышэння тэмпературы, надаючы яму надзвычай высокую тэрмічную стабільнасць.
Асноўныя маркі і характарыстыкі сплаву Stellite:
Зносаўстойлівая серыя
Стэліт 1: марка з высокім утрыманнем вугляроду і вальфраму з цвёрдасцю да HRC 48-55. Ён валодае выдатнымі антыабразіўнымі характарыстыкамі і падыходзіць для гнезд клапанаў, падшыпнікаў і зносастойкіх укладышаў і г.д.
Stellite 4: высокая трываласць, высокая цвёрдасць. Ён падыходзіць для штампаў для халоднай штампоўкі, зношваемых частак, якія падвяргаюцца высокай нагрузцы, і г.д.
Stellite 6: самы універсальны і класічны гатунак, ён вядомы як "валет усіх відаў". Ён мае ідэальны баланс цвёрдасці (каля HRC 40) і трываласці, а таксама адрозніваецца выдатнай ударатрываласцю, устойлівасцю да карозіі і высокай тэмпературы. Ён шырока выкарыстоўваецца ў ўшчыльняльных паверхнях клапанаў, клапанах рухавікоў і розных утулках і г.д.
Stellite 12: яго характарыстыкі знаходзяцца паміж паказчыкамі Stellite 1 і Stellite 6, з цвёрдасцю прыкладна HRC 45. Ён больш цвёрды і больш устойлівы да зносу, чым Stellite 6, і падыходзіць для клапанаў высокай тэмпературы і высокага ціску, зубцоў пілы, штурхачоў шруб і рэгулюючых клапанаў.
Stellite 20: Марка з надзвычай высокай цвёрдасцю (прыблізна HRC 60), у асноўным распрацавана для экстрэмальных абразіўных умоў зносу і часта выкарыстоўваецца ва ўтулках падшыпнікаў, зносастойкіх пласцінах і паваротных ушчыльняльных кольцах.
Stellite 100: ударатрывалы і ўстойлівы да кавітацыі, у асноўным прызначаны для экстрэмальных абразіўных умоў зносу, часта выкарыстоўваецца ў працоўных колах помпаў, лопасцях турбін і хімічным абсталяванні.
Серыя, устойлівая да высокіх тэмператур і карозіі
Stellite 21: марка з нізкім утрыманнем вугляроду, якая змяшчае малібдэн, з выдатнай трываласцю і выдатнай устойлівасцю да тэрмічнага ўдару. Лапаткі газавых турбін, высокатэмпературныя клапаны, кампаненты ядзернай прамысловасці.
Stellite 31 (X-40): які змяшчае нікель, ён адрозніваецца выдатнай трываласцю пры высокіх тэмпературах і ўстойлівасцю да цеплавой стомленасці і доўгі час выкарыстоўваўся ў якасці матэрыялу для накіроўвалых лапатак у авіярухавіках і кампанентах газавых турбін.
Stellite 25: нізкае ўтрыманне вугляроду, з выдатнай устойлівасцю да тэрмічнай стомленасці, акіслення і сульфидации, падыходзіць для кампанентаў камеры згарання.
Спецыяльная серыя прадукцыйнасці
Tribaloy T-400: Высокае ўтрыманне малібдэна, выдатная самазмазка пры высокай тэмпературы, дасягненне самазмазкі пры высокай тэмпературы праз фазу Лавеса, асабліва падыходзіць для засаўкі і кампанентаў безмаслянай змазкі ў высокатэмпературных і моцна агрэсіўных асяроддзях.
Tribaloy T-800: з высокім утрыманнем малібдэна і хрому, з лепшай зносаўстойлівасцю, чым T-400, падыходзіць для больш патрабавальных, моцна каразійных і высокатэмпературных асяроддзяў.
Перавагі і недахопы сплаву Stellite
Перавагі
Выдатная чырвоная цвёрдасць: самая прыкметная асаблівасць сплаву Stellite заключаецца ў тым, што ён можа захоўваць высокую цвёрдасць і трываласць нават пры высокіх тэмпературах ад 650 да 1000 ℃. Яго карбіды не раствараюцца да тэмпературы 1100 ℃, чаго цяжка дасягнуць для многіх матэрыялаў на аснове жалеза і нікеля.
Поўная каразійная ўстойлівасць: высокае ўтрыманне хрому дазваляе ўтвараць стабільную пасівацыйную плёнку ў розных агрэсіўных асяроддзях, уключаючы марскую ваду, серную кіслату, азотную кіслату і высокатэмпературны газ, дэманструючы выдатную ўстойлівасць да раўнамернай і лакальнай карозіі. Асабліва з пункту гледжання ўстойлівасці да тэрмічнай карозіі (напрыклад, сульфидации), сплавы Stellite часта пераўзыходзяць сплавы на аснове нікеля з-за больш высокай тэмпературы плаўлення сульфідаў кобальту.
Выдатная зносаўстойлівасць: сплаў Stellite працуе выключна добра, незалежна ад таго, ці з'яўляецца гэта знос фрыкцыйным інтэрметалічным трэннем (адгезійны знос) або эрозійны знос, выкліканы вадкасцямі, якія змяшчаюць часціцы. Ён мае нізкі каэфіцыент трэння і моцную здольнасць супраць драпін.
Выдатная ўстойлівасць да тэрмічнай стомленасці: ён можа супрацьстаяць рэзкім перападам тэмпературы (тэрмічны шок) без расколін, што робіць яго вельмі прыдатным для частых умоў запуску і прыпынку клапанаў, прэс-формаў і г.д.
Недахоп
Недастатковая трываласць пры сярэдніх тэмпературах: пры сярэдніх тэмпературах (напрыклад, 600-800 ℃) трываласць сплаваў Stellite звычайна складае толькі 50-75% ад трываласці сплаваў на аснове нікеля з-за адсутнасці кагерэнтных фаз умацавання.
Высокая складанасць апрацоўкі: з-за высокай цвёрдасці і высокай трываласці апрацоўка рэзкай сплаву Stellite надзвычай складаная. Звычайна можна выкарыстоўваць толькі шліфоўку або спецыяльныя метады апрацоўкі, што прыводзіць да высокіх выдаткаў на вытворчасць дэталяў.
Дэфіцыт рэсурсаў: кобальт з'яўляецца важным стратэгічным рэсурсам. Яго сусветныя запасы абмежаваныя і размеркаваны нераўнамерна, што прыводзіць да высокай цаны сплаву Stellite. У некаторай ступені гэта абмяжоўвае яго шырокамаштабнае прымяненне.
Абмежаваная ўстойлівасць да акіслення: Нягледзячы на выдатную ўстойлівасць да тэрмічнай карозіі, устойлівасць да акіслення сплаваў Stellite у чыстых высокатэмпературных асяроддзях звычайна ніжэйшая, чым у сплаваў на аснове нікеля.
