「ステライト21」と聞くとすぐに「超合金」を思い浮かべますよね？機械加工が難しく、永久に摩耗するため、極限の条件下で頼りになります。それがパンフレット版です。製造現場の現実は、特にレガシー部品やカスタムの一回限りの部品を扱う場合には、さらに厄介です。それは硬度や組成の仕様だけではありません。それは、6 か月以内に磨耗しない機能的なシール面やバルブ トリムを作成しようとしたときに、その材料がどのように動作するかについてです。多くのサプライヤーは、認定されたバーストックを販売して、手を洗ってしまいます。私の考えでは、真の価値は、原材料から完成部品までの過程、鋳造と機械加工の全体を理解している装備から生まれます。そこでは、鋳造と CNC のルーツが深い服装が登場します。 青島強泉源科技有限公司 (QSY)、ニッチを切り拓きます。彼らは 30 年以上にわたって鋳造と機械加工の分野に携わっており、これはおそらくコバルト クロム合金が人々を驚かせるあらゆる方法を見てきたことを意味します。
Stellite 21 スペックシートと機械工場の比較
公称組成は非常に単純で、適切なニッケル含有量を含むコバルト - クロム - モリブデン合金です。優れた耐食性、優れた耐焼付き性があり、高温でも強度を維持します。データシートによれば、これは高摩耗性、高温用途向けの特効薬のように聞こえます。しかし、初めてツールを導入すると、話は変わります。ステンレスの加工とは違います。積極的に加工硬化します。速度、送り、工具経路が適切に調整されていない場合、切削加工を行っているわけではありません。非常に高価で非常に硬い表面を研磨しているだけであり、超硬インサートが侵食されてしまいます。厳密なセットアップ、ポジティブすくい形状、そして刃先を正確に狙った大量のクーラントが必要です。率直に言って、それはスクラップを通じて学ぶプロセスです。
ここで、QSY のような企業の統合的なアプローチが重要になります。彼らは棒株を買うだけではありません。彼らは次の方法で鋳物を生産します シェルモールド鋳造 そして インベストメント鋳造。 Stellite 21 では、正味形状に近い鋳造から開始することが大きな利点です。除去する材料が少なくなり、加工時間、工具の摩耗、部品への応力が軽減されます。しかし、鋳造には、収縮気孔率を制御し、均一性を確保するという独自の欠点が伴います。特殊合金の鋳造における 30 年にわたる同社の取り組みは、単なるマーケティング活動ではありません。これは、CNC が回転する前に、この気まぐれな素材をサウンドキャストする方法に関する知識の宝庫です。
化学処理ポンプのシールのプロジェクトを思い出します。仕様では、両方の嵌合面にステライト 21 が必要でした。クライアントは当初、標準的な機械工場から事前に機械加工されたリングを調達していました。局所的に過度の熱を発生させる機械加工プロセスに起因すると思われる微細な亀裂が原因で、早期に故障してしまいました。私たちは、QSY が例示するような、統合されたキャスト アンド マシン アプローチを使用するベンダーに切り替えました。違いは微細構造にありました。社内で適切に熱処理された鋳造品から出発し、最終的に機械加工された表面の完全性は優れていました。その部分は続きました。それは魔法ではありませんでした。それはバリューチェーン全体を制御することでした。
輝く場所 (そして輝かない場所)
Stellite 21 はすべてに適しているわけではありません。そのスイートスポットは、負荷がかかり、おそらく熱や腐食剤が投入された状態で金属同士が滑り接触する場所です。高温部分のポンプスリーブ、シールリング、バルブシート、摩耗プレートを考えてください。凝着摩耗（かじり）に対する耐性が最大の特徴です。多くの場合、溶接することなく、それ自体または 316 ステンレスに対して実行できます。
しかし、よくある間違いは、あらゆる摩耗の問題にそれを投げてしまうことです。砂スラリーのような硬質粒子からの純粋な研磨には、完全硬化鋼またはセラミックがより適切で経済的な選択肢となる可能性があります。ステライト 21 は硬いですが、えぐれます。その強みは、マイクロウェルディングから始まり、引き裂きに至るタイプの摩耗に耐えることです。
もう一つのニュアンスは環境です。多くの酸化性酸や還元性の酸に適していますが、特定の濃度と温度の塩酸と硫酸には注意してください。腐食チャートを注意深く相互参照する必要があります。塩化物がクロム欠乏領域に孔食を引き起こす海水用途向けに指定されているのを見たことがあります。失敗の原因は摩耗ではありませんでした。それは見落とされた環境要因による腐食でした。優れた技術パートナーは、単に注文を受けるだけでなく、これらのアプリケーションの詳細を調査する必要があります。
加工ダンス: 送り、速度、工具寿命
実践してみましょう。 CNC 旋盤で Stellite 21 の鋳物や棒を回すのは、綱渡りをしているようなものです。遅すぎると表面が硬くなり、次のパスが不可能になります。速すぎると工具に熱衝撃が加わり、致命的な故障につながります。荒加工に関しては、コーティングされた超硬、適度な表面速度、および一貫した制御された送り速度で最高の運が得られました。目標は、加工硬化層の下に到達することです。中断されたカットは敵です。彼らは工具を削ります。
仕上げは別の芸術です。良好な仕上げ面を得るには鋭い刃先と細かい送りが必要であり、滞留は絶対に避けなければなりません。ここで、スペシャリストの CNC 加工の専門知識が役に立ちます。一定の工具の噛み合いを維持する、最適化されたツール パスをプログラミングすることが重要です。単に機械を持っているだけではありません。 QSY 能力のリストは重要ですが、素材の個性を理解するプログラマーとオペレーターが必要です。
穴あけとタップ加工？実行可能ですが、計画を立ててください。ペックドリル、剛性ツールホルダー、およびコバルト合金の特定の形状については交渉の余地がありません。 Stellite 21 の小径、深い穴、または細いネジ山を避けるように部品を設計できるのであれば、そうすべきだと私は主張します。場合によっては、ファスナーの機能のためにスチールの裏当てまたはインサートを設計し、ステライトをオーバーレイまたは溶接パッドとして使用する方が良い場合があります。それは次のポイントにつながります...
結合と後処理に関する考慮事項
ステライト 21 の溶接は、硬化肉盛によく使用されます。しかし、全セクションを溶接するのでしょうか?それは高度な技術を要する手術です。熱膨張係数が高く、脆性相を形成する傾向があるため、亀裂を避けるためには、予熱および溶接後の熱処理が重要です。鋳物から部品を機械加工する場合、鋳造工場の熱処理サイクルが最も重要です。鋳造応力を軽減し、マトリックス内に望ましい炭化物構造を生成する必要があります。
研削は多くの場合、シール面の厳しい公差と鏡面仕上げを実現するための最終ステップです。適切なホイール (通常は、柔らかく開放構造の酸化アルミニウムまたは炭化ケイ素ホイール) を使用し、冷却剤を十分に使用し、光を通過させます。この材料は研削焼けを起こしやすいため、引張応力や微細な亀裂が発生する可能性があり、使用中に故障が発生する完璧な開始点となります。
鋳造段階での合金の選択から製造プロセスのこの全体的なビュー (コバルト基合金 これは、多くの鋳造工場にとって中核的な専門分野であり、最終研削に至るまで、プリントに適合する部品と現場で生き残る部品を分けるものです。それがコンポーネントと信頼できるソリューションの違いです。
好例: バルブトリムの物語
思い出した具体例としては、高圧蒸気のレットダウン サービス用の制御バルブが挙げられます。トリム（プラグとシート）は元々17-4PHステンレスでした。過度の浸食とかじりにより漏れが発生するまで、約 8 か月続きました。アップグレード パスでは、Stellite 6 (カーボンが多く、より硬く、耐摩耗性に優れていますが、靭性がわずかに劣ります) と Stellite 21 が検討されました。
軽度のキャビテーションが発生する可能性があるこの特定の用途では、耐衝撃性と耐焼付き性を向上させるために Stellite 21 を採用しました。課題は、トリム部品の複雑な内部形状であり、ソリッドバーからの機械加工には理想的ではありませんでした。解決策は、機械加工能力を備えた専門の鋳造工場にインベストメント鋳造してもらうことでした。範囲が同様のベンダー 青島強泉源科技有限公司、ニアネットシェイプの鋳物を製造 インベストメント鋳造 プロセスを完了し、必要な熱処理を行った後、重要なシール面の精密 CNC 機械加工を完了しました。その結果、部品はサービスの熱サイクルと微小な衝撃にも耐えることができました。初期費用は高くつきましたが、総ライフサイクルコストは低くなりました。
持ち帰りは？ Stellite 21 の指定は最初のステップにすぎません。実装、つまりその作り方が成功を左右します。重要な段階をコントロールするパートナーが必要です。つまり、健全で均質な鋳造品を製造することです。適切な熱処理を実行する。規律正しく知識に基づいた加工を実行します。これらが 1 つの屋根の下にある場合、コミュニケーション ループは緊密になり、責任は明確になります。すでに変動しやすい材料の変動を削減します。
したがって、次に図面で Stellite 21 を見るときは、材料の吹き出し以外のことも考えてください。鋳造工場、機械工場、そしてそれらをつなぐ経験の糸について考えてみましょう。そこに本当の仕様があります。
