Samantekt: Hagnýtur samanburður á Stellite 6 og Stellite 21, sem útskýrir hvernig kolefnisinnihald og wolfram-á móti-mólýbdeni knýja á milli hörku og seigleika.
Stellite 6 og Stellite 21 eru tvær kóbalt-undirstaða slit málmblöndur sem oftast eru bornar saman við hvert annað. Algengt sjálfgefið er að tilgreina Stellite 6 þegar það er óvissa. Sú venja á sér sanngjarnan grundvöll: Stellite 6 hefur langa umsóknarferil, vel skjalfesta hegðun og þroskaða vinnslureynslu. En í tveimur aðstæðum getur sjálfgefið skapað óþarfa áhættu: þegar hluturinn sér hraða hitauppstreymi eða hitalost og þegar hluturinn hefur þunna veggi eða skyndilegar breytingar á hluta.
Stellite 21 er að mestu leyti til til að takast á við hörkutakmörkun Stellite 6 við þessar aðstæður. Að skilja skiptinguna á milli tveggja er gagnlegra en að leggja á minnið hvor þeirra er „betri“.
Munur á samsetningu knýr frammistöðuskiptinguna
Frammistöðubilið á milli þessara málmblöndur kemur niður á tveimur samsetningu vali.
Kolefnisinnihald. Stellite 6 ber umtalsvert hærra kolefnismagn. Samkvæmt SAE AMS 5387 eru Stellite 6 steypuefni með nafnsamsetningu 60Co-29Cr-4,5W, með kolefni venjulega á bilinu 0,9–1,4% fyrir steyptar vörur. Meira kolefni þýðir meiri harðkarbíðúrkomu, sem beinlínis eykur hörku og slitþol. Stellite 21 hefur mun minna kolefni, með nafnsamsetningu um það bil C ~0,25%, Cr 25–30%, Mo 4,5–6,5%, Ni 1,5–3,5%, jafnvægi Co. Lægra kolefni þýðir lægra karbíðrúmmálshlutfall og örbyggingu sem einkennist af kóbaltlausninni í föstu formi.
Volfram á móti mólýbdeni. Stellite 6 notar wolfram (W) sem helsta styrkingu í föstu lausnum; Stellite 21 kemur í stað mest af því wolfram fyrir mólýbden (Mo). Mólýbden hefur um það bil helmingi meiri atómþyngdar en wolfram, þannig að við sama þyngdarprósentu leggur það til um tvöfalt fleiri atóm. Mólýbden hefur einnig sterkari sækni í kolefni og hefur tilhneigingu til að stuðla að karbíðmyndun. Í Stellite 21 takmarkar hins vegar lágt kolefnismagn þessi áhrif og nettóútkoman er umtalsvert lægra heildarkarbíðinnihald en Stellite 6.
Saman framleiðir þessir tveir munur tvö mismunandi frammistöðusnið.
Stellite 6: karbíðþéttleiki í skiptum fyrir slitþol
Örbygging Stellite 6 samanstendur af kóbalt-undirstaða fastri lausn með tiltölulega þéttri dreifingu harðra karbíðagna. Þessi uppbygging virkar vel við slípiefni.
Þar sem það passar. Lokaþéttingarfletir, dæluhylki, íhlutir til meðhöndlunar gróðurs og almennir slithlutar undir hóflegu höggi eru dæmigerð Stellite 6 notkun. Harka þess fellur venjulega í Rockwell C 37–45 bilinu, allt eftir steypuástandi og síðari hitameðferð, sem dugar fyrir flest slitvandamál. Í oxandi háhitaumhverfi myndar Stellite 6 einnig verndandi oxíðlag sem byggir aðallega á Cr₂O₃ og CoCr₂O₄, með lægri oxunarhraða en Stellite 21.
Þar sem mörkin birtast. Karbíðþéttleiki hefur aukaverkanir: við hröð hitauppstreymi eða staðbundið hitalost getur hitaþenslumunurinn á karbíðum og fylki orðið að upphafsstað sprungunnar. Fyrir þunnt hlutar getur hærra kolefnis- og karbíðinnihald einnig aukið hættuna á sprungum við steypu og vinnslu. Þetta þýðir ekki að Stellite 6 sé ekki hægt að nota við þessar aðstæður, en þegar hitaþreyta er ríkjandi bilunarhamur ætti að meta valkost alvarlega.
Stellite 21: lægra karbíðinnihald í skiptum fyrir seigleika og hitauppstreytuþol
Stellite 21 fylgir annarri hönnunarlógík. Lágt kolefnisinnihald þess og mólýbdenviðbót dregur verulega úr karbíðrúmmálshlutfallinu og skilur eftir kóbaltlausnina í föstu formi sem fasinn sem ber vélrænni frammistöðu.
Bein afleiðing: stofuhita hörku og hreint slitþol eru lægri en Stellite 6, en seigja, hitaáfallsþol og hitaþreytuþol eru betri. Eins og steypt hörku er venjulega tilkynnt í lágum til miðlungs HRC 30s, undir því sem Stellite 6 er (nákvæm gildi eru háð vöruformi og prófunarástandi - staðfestu gegn birgðagögnum áður en tilgreint er). Kosturinn við það er ekki að slitna slípiefni en viðhalda burðarvirki við hitauppstreymi.
Þar sem það passar. Stellite 21 hefur verið notað í gasturbínublöð, heitvinnandi lokar, háhitafestingar og suðuyfirlög sem þurfa að koma í veg fyrir misræmi í hitaþenslu. Þar sem Stellite 6 þjónar sem topplag og þörf er á millilagi, hefur Stellite 21 í gegnum tíðina verið notað sem stuðpúði til að mýkja hitaþenslumuninn á stálundirlaginu og Stellite 6 efsta lagi. Rannsókn á F91 stálundirlagi með Stellite 21 stuðpúðalögum, öldruð við 550–650°C í allt að 8.760 klukkustundir, fann verulegt höggþolstap við F91/S21 tengi, sem er ástæðan fyrir því að nikkel-undirstaða stuðpúðalög eru æ æskilegri í þeirri tilteknu notkun. Þetta sýnir vel stöðu málmblöndunnar: gildi þess liggur í hörku við sérstakar aðstæður, ekki í að koma í stað Stellite 6 alls staðar.
Takmörkun sem auðvelt er að gleymast. Stellite 21 hefur tiltölulega takmarkaða viðnám gegn veðrun harðra agna. Vegna þess að karbíðþéttleiki er lítill, veitir fylkið minni vörn þegar skarpar agnir slá á hraða. Við veðrun í litlu horni og hörðu sliti er Stellite 21 venjulega ekki besti kosturinn.
Hagnýt valleið
Eftirfarandi leið er byggð á frammistöðueiginleikum beggja málmblöndunnar. Það getur þjónað sem fyrstu skimunarleiðbeiningar en ætti ekki að koma í stað verkfræðimats á tiltekinni umsókn.
Hallaðu þér að Stellite 6 þegar:
- Ráðandi bilunarhamur er slípiefni eða límslit og hitauppstreymi er ekki mikið álag.
- Hluturinn hefur þykkan hluta og sprungunæmi við steypu og vinnslu er viðráðanlegt.
- Þjónustuhitastig er hátt í oxandi andrúmslofti og hlífðaroxíðlag er hluti af hönnuninni.
- Forritið hefur staðfesta Stellite 6 sögu með bilunargögnum til að vísa til.
Hallaðu þér að Stellite 21 þegar:
- Hluturinn fer í gegnum endurtekna hraða upphitun og kælingu og varmaþreytusprunga er þekkt hætta.
- Hluturinn hefur þunna veggi eða snöggar breytingar á hluta og hörku skiptir meira máli en hrá hörku.
- Umbreytingarlag er nauðsynlegt á milli stálundirlags og harðs yfirborðs til að jafna varmaþenslumisræmi (en meta þarf stöðugleika við háan hita til lengri tíma litið).
- Slitbúnaðurinn er aðallega málm-í-málm renna slit eða kavitation frekar en harða agna veðrun.
Þegar hvorugt passar: Ef forritið krefst bæði mikils slitþols og framúrskarandi varmaþreytuþols, getur Stellite 12 (hærra kolefni, hærra slitþol) eða Tribaloy fjölskyldan af millimálmstyrktum málmblöndur verið þess virði að íhuga, eða hitastjórnun hlutans gæti þurft að taka á hönnunarstigi. Þessar leiðbeiningar ganga lengra en þennan samanburð en eiga heima í endurskoðun efnisvals á frumstigi.
Hvað á að innihalda í beiðni um tilboð
Hvort sem álfelgur er valið, þarf steypu- og vinnslubirgir venjulega eftirfarandi áður en hann getur gefið þýðingarmikið tilboð:
- Hlutateikningar með lykilstærðum og þolmörkum.
- Þjónustuskilmálar: hitastig, miðlungs og álagstegund (slit, högg, hitauppstreymi).
- Áætluð líftími eða þekkt bilunarhamur, með sögulegum hluta ef hann er til staðar.
- Efnisstaðall, til dæmis hvort AMS 5387 eða önnur viðeigandi forskrift verði að uppfylla.
- Magn, þar sem stök stykki, litlar lotur og framleiðslumagn leiða til mismunandi ferlivals.
Fyrir kóbalt-undirstaða málmblendisteypu er einnig þess virði að staðfesta hvort birgir hafi eigin getu frá steypu í gegnum frágangsvinnslu, vegna þess að þessar málmblöndur herða áberandi og flutningur á milli ferla hefur áhrif á bæði kostnað og afgreiðslutíma.
