რეზიუმე: Stellite 6-ისა და Stellite 21-ის პრაქტიკული შედარება, რომელიც განმარტავს, თუ როგორ განაპირობებს ნახშირბადის შემცველობა და ვოლფრამი მოლიბდენის წინააღმდეგ სიხისტე და სიმტკიცე.
Stellite 6 და Stellite 21 არის ორი კობალტზე დაფუძნებული აცვიათ შენადნობები, რომლებიც ყველაზე ხშირად შედარებულია ერთმანეთთან. ჩვეულებრივი ნაგულისხმევი არის Stellite 6-ის მითითება, როდესაც არის გაურკვევლობა. ამ ჩვევას აქვს გონივრული საფუძველი: Stellite 6-ს აქვს ხანგრძლივი გამოყენების ისტორია, კარგად დოკუმენტირებული ქცევა და დამუშავების სექსუალური გამოცდილება. მაგრამ ორ სიტუაციაში ნაგულისხმევმა შეიძლება გამოიწვიოს არასაჭირო რისკი: როდესაც ნაწილს აქვს სწრაფი თერმული ციკლი ან თერმული შოკი, და როდესაც ნაწილს აქვს თხელი კედლები ან მკვეთრი ცვლილება.
Stellite 21 ძირითადად არსებობს Stellite 6-ის სიმტკიცის შეზღუდვის მოსაგვარებლად ამ პირობებში. ამ ორს შორის ურთიერთგაგების გაგება უფრო სასარგებლოა, ვიდრე იმის დამახსოვრება, რომელია „უკეთესი“.
შემადგენლობის განსხვავებები განაპირობებს შესრულების გაყოფას
შესრულების უფსკრული ამ შენადნობებს შორის მოდის ორ კომპოზიციურ არჩევანზე.
ნახშირბადის შემცველობა. Stellite 6 ატარებს მნიშვნელოვნად მაღალ ნახშირბადის დონეს. SAE AMS 5387-ის მიხედვით, Stellite 6-ის კასტინგს აქვს ნომინალური შემადგენლობა 60Co-29Cr-4.5W, ნახშირბადით, როგორც წესი, 0.9-1.4% დიაპაზონში ჩამოსხმული პროდუქტებისთვის. მეტი ნახშირბადი ნიშნავს უფრო მძიმე კარბიდის ნალექს, რაც პირდაპირ ზრდის სიმტკიცეს და აცვიათ წინააღმდეგობას. Stellite 21-ს აქვს გაცილებით დაბალი ნახშირბადი, ნომინალური შემადგენლობით დაახლოებით C ~ 0.25%, Cr 25-30%, Mo 4.5-6.5%, Ni 1.5-3.5%, ნახშირბადის ქვედა ნახშირბადი ნიშნავს კარბიდის დაბალ მოცულობით ფრაქციას და მიკროსტრუქტურას დომინირებს კობალტის მყარი ხსნარის მატრიცა.
ვოლფრამი მოლიბდენის წინააღმდეგ. Stellite 6 იყენებს ვოლფრამი (W) როგორც მისი მთავარი მყარი ხსნარის გამაძლიერებელი; Stellite 21 ცვლის ამ ვოლფრამის უმეტეს ნაწილს მოლიბდენით (Mo). მოლიბდენს აქვს ვოლფრამის ატომური წონის დაახლოებით ნახევარი, ასე რომ, იმავე წონის პროცენტში მას აქვს დაახლოებით ორჯერ მეტი ატომის წვლილი. მოლიბდენს ასევე აქვს უფრო ძლიერი მიდრეკილება ნახშირბადთან და ხელს უწყობს კარბიდის წარმოქმნას. თუმცა, Stellite 21-ში ნახშირბადის დაბალი დონე ზღუდავს ამ ეფექტს და წმინდა შედეგი არის არსებითად დაბალი საერთო კარბიდის შემცველობა Stellite 6-თან შედარებით.
ეს ორი განსხვავება ერთად წარმოქმნის შესრულების ორ განსხვავებულ პროფილს.
Stellite 6: კარბიდის სიმკვრივე აცვიათ წინააღმდეგობის სანაცვლოდ
Stellite 6-ის მიკროსტრუქტურა შედგება კობალტზე დაფუძნებული მყარი ხსნარის მატრიცისგან, მყარი კარბიდის ნაწილაკების შედარებით მკვრივი განაწილებით. ეს სტრუქტურა კარგად მუშაობს აბრაზიული ცვეთის პირობებში.
სადაც ჯდება. სარქველების დალუქვის პირები, ტუმბოს ყუთები, ნაფოტის დამუშავების კომპონენტები და ზოგადი ცვეთა ნაწილები ზომიერი ზემოქმედების ქვეშ არის ტიპიური Stellite 6 აპლიკაციები. მისი სიმტკიცე ჩვეულებრივ ეცემა Rockwell C 37-45 დიაპაზონში, ჩამოსხმის მდგომარეობიდან და შემდგომი თერმული დამუშავების მიხედვით, რაც საკმარისია აბრაზიული ცვეთის პრობლემების უმეტესობისთვის. დაჟანგვის მაღალი ტემპერატურის გარემოში, Stellite 6 ასევე ქმნის დამცავ ოქსიდის ფენას, რომელიც დაფუძნებულია ძირითადად Cr2O3 და CoCr2O4, დაბალი ჟანგვის სიჩქარით ვიდრე Stellite 21.
სადაც საზღვრები გამოჩნდება. კარბიდის სიმკვრივეს აქვს გვერდითი ეფექტი: სწრაფი თერმული ციკლის ან ლოკალიზებული თერმული შოკის დროს, თერმული გაფართოების განსხვავება კარბიდებსა და მატრიქსს შორის შეიძლება გახდეს ბზარის დაწყების ადგილი. თხელი განყოფილების ნაწილებისთვის, ნახშირბადის და კარბიდის უფრო მაღალი შემცველობა ასევე ზრდის ჩამოსხმისა და დამუშავების დროს ბზარების რისკს. ეს არ ნიშნავს, რომ Stellite 6 არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამ სიტუაციებში, მაგრამ როდესაც თერმული დაღლილობა არის უკმარისობის დომინანტური რეჟიმი, ალტერნატივა სერიოზულად უნდა შეფასდეს.
Stellite 21: დაბალი კარბიდის შემცველობა გამძლეობისა და თერმული დაღლილობის წინააღმდეგობის სანაცვლოდ
Stellite 21 მიჰყვება განსხვავებული დიზაინის ლოგიკას. მისი დაბალი ნახშირბადის შემცველობა და მოლიბდენის დამატება მკვეთრად ამცირებს კარბიდის მოცულობის ფრაქციას, ტოვებს კობალტის მყარი ხსნარის მატრიცას, როგორც ფაზას, რომელიც ატარებს მექანიკურ მოქმედებას.
პირდაპირი შედეგი: ოთახის ტემპერატურის სიმტკიცე და სუფთა აბრაზიული ცვეთა წინააღმდეგობა უფრო დაბალია ვიდრე Stellite 6, მაგრამ სიმტკიცე, თერმული შოკის წინააღმდეგობა და თერმული დაღლილობის წინააღმდეგობა უკეთესია. როგორც ჩამოსხმული სიმტკიცე, როგორც წესი, იტყობინება დაბალი და საშუალო HRC 30-ებში, Stellite 6-ის ქვემოთ (ზუსტი მნიშვნელობები დამოკიდებულია პროდუქტის ფორმაზე და ტესტის მდგომარეობაზე - გადაამოწმეთ მიმწოდებლის მონაცემების დაზუსტებამდე). მისი უპირატესობა არის არა აბრაზიული ნივთიერებების ცვეთა, არამედ სტრუქტურული მთლიანობის შენარჩუნება თერმული ციკლის დროს.
სადაც ჯდება. Stellite 21 გამოიყენებოდა გაზის ტურბინის პირებში, ცხელ სამუშაო სარქველებში, მაღალტემპერატურულ შესაკრავებში და შედუღების გადახურვებში, რომლებსაც სჭირდებათ ბუფერული თერმული გაფართოების შეუსაბამობა. სადაც Stellite 6 ემსახურება ზედა ფენას და საჭიროა შუალედური ფენა, Stellite 21 ისტორიულად გამოიყენებოდა ბუფერად, რათა შეარბილოს თერმული გაფართოების განსხვავება ფოლადის სუბსტრატსა და Stellite 6-ის ზედა ფენას შორის. კვლევამ F91 ფოლადის სუბსტრატებზე Stellite 21 ბუფერული ფენებით, დაძველებული 550–650°C ტემპერატურაზე 8,760 საათამდე, აღმოაჩინა ზემოქმედების გამძლეობის მნიშვნელოვანი დაკარგვა F91/S21 ინტერფეისზე, რის გამოც ნიკელზე დაფუძნებული ბუფერული ფენები სულ უფრო მეტად არის სასურველი ამ კონკრეტულ აპლიკაციაში. ეს კარგად ასახავს შენადნობის პოზიციას: მისი ღირებულება მდგომარეობს სიმტკიცეში კონკრეტულ პირობებში და არა ყველგან Stellite 6-ის ჩანაცვლებაში.
ადვილად შეუმჩნეველი შეზღუდვა. Stellite 21-ს აქვს შედარებით შეზღუდული წინააღმდეგობა მყარი ნაწილაკების ეროზიის მიმართ. იმის გამო, რომ კარბიდის სიმკვრივე დაბალია, მატრიცა გვთავაზობს ნაკლებ დაცვას, როდესაც მკვეთრი ნაწილაკები დარტყმის სიჩქარეს განიცდის. დაბალი კუთხით ეროზიისა და მყარი აბრაზიული ცვეთით, Stellite 21 ჩვეულებრივ არ არის საუკეთესო არჩევანი.
პრაქტიკული შერჩევის გზა
შემდეგი გზა დაფუძნებულია ორი შენადნობის შესრულების მახასიათებლებზე. ის შეიძლება იყოს საწყისი სკრინინგის სახელმძღვანელო, მაგრამ არ უნდა შეცვალოს კონკრეტული განაცხადის საინჟინრო შეფასება.
გადაიხარე Stellite 6-ისკენ, როდესაც:
- უკმარისობის დომინანტური რეჟიმი არის აბრაზიული ან წებოვანი ცვეთა და თერმული ციკლი არ არის ძირითადი დატვირთვა.
- ნაწილს აქვს სქელი განყოფილება და ჩამოსხმისა და დამუშავების დროს ბზარების მგრძნობელობა მართვადია.
- მომსახურების ტემპერატურა მაღალია ჟანგვის ატმოსფეროში და დამცავი ოქსიდის ფენა დიზაინის ნაწილია.
- აპლიკაციას აქვს დამკვიდრებული Stellite 6 ისტორია წარუმატებლობის მონაცემებით მითითებით.
გადაიხარე Stellite 21-ისკენ, როდესაც:
- ნაწილი განიცდის განმეორებით სწრაფ გათბობას და გაგრილებას და თერმული დაღლილობის გატეხვა ცნობილი რისკია.
- ნაწილს აქვს თხელი კედლები ან კვეთის მკვეთრი ცვლილებები და სიმტკიცე უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე ნედლი სიმტკიცე.
- საჭიროა გარდამავალი ფენა ფოლადის სუბსტრატსა და ბუფერულ თერმული გაფართოების შეუსაბამობას შორის (მაგრამ უნდა შეფასდეს გრძელვადიანი მაღალი ტემპერატურის სტაბილურობა).
- აცვიათ მექანიზმი ძირითადად ლითონიდან ლითონზე მოცურების ცვეთაა ან კავიტაცია, ვიდრე მყარი ნაწილაკების ეროზია.
როდესაც არც ერთი არ არის სუფთა: თუ განაცხადი მოითხოვს როგორც მაღალ აბრაზიულ ცვეთა წინააღმდეგობას, ასევე შესანიშნავი თერმული დაღლილობის წინააღმდეგობას, Stellite 12 (უფრო მაღალი ნახშირბადი, უფრო მაღალი ცვეთა წინააღმდეგობა) ან ლითონთაშორის გამაგრებული შენადნობების Tribaloy-ის ოჯახი შეიძლება იყოს განხილული, ან ნაწილის თერმული მართვა შეიძლება საჭირო გახდეს დიზაინის დონეზე. ეს მიმართულებები სცილდება ამ შედარებას, მაგრამ მიეკუთვნება მასალის შერჩევის ადრეულ ეტაპზე მიმოხილვას.
რა უნდა შეიტანოს RFQ-ში
რომელი შენადნობიც არჩეული იყოს, ჩამოსხმისა და დამუშავების მიმწოდებელს, როგორც წესი, სჭირდება შემდეგი, სანამ მას შეუძლია მნიშვნელოვანი ციტატის მიცემა:
- ნაწილის ნახატები ძირითადი ზომებითა და ტოლერანტობის მოთხოვნებით.
- მომსახურების პირობები: ტემპერატურის დიაპაზონი, საშუალო და დატვირთვის ტიპი (ცვეთა, ზემოქმედება, თერმული ციკლი).
- მოსალოდნელი სიცოცხლე ან ცნობილი მარცხის რეჟიმიისტორიული ნაწილით თუ შესაძლებელია.
- მასალის სტანდარტიმაგალითად, უნდა შესრულდეს თუ არა AMS 5387 ან სხვა შესაბამისი სპეციფიკაცია.
- რაოდენობა, ვინაიდან ცალკეული ნაწილები, მცირე პარტიები და წარმოების მოცულობა იწვევს სხვადასხვა პროცესის არჩევანს.
კობალტზე დაფუძნებული შენადნობის ჩამოსხმისთვის, ასევე ღირს იმის დადასტურება, აქვს თუ არა მიმწოდებელს შიდა შესაძლებლობა ჩამოსხმიდან დასრულებამდე, რადგან ეს შენადნობები შესამჩნევად ძლიერდება და პროცესებს შორის გადაცემა გავლენას ახდენს როგორც ღირებულებაზე, ასევე დროზე.
