„Stellite 21“ prieš „Stellite 6“: kobalto lydinio dalių pasirinkimas susidėvėjimui ir korozijai 

Stellite 6 yra lydinys, kurio dauguma inžinierių pirmiausia pasiekia, kai a kobalto lydinio dalis reikia apsaugos nuo nusidėvėjimo. Jis yra gerai dokumentuotas, plačiai prieinamas ir gerai veikia įvairiuose abrazyvinių ir klijų nusidėvėjimo scenarijų. Tačiau „numatytasis“ nėra tas pats, kas „optimalus“. Kai dalis sugenda ne dėl dilimo, o dėl terminio ciklo, metalo susiliejimo su metalu arba susidėvėjimo dėl korozijos, stellite 21 dalis gali būti patikimesnis pasirinkimas. Šis palyginimas skirtas projektavimo inžinieriams ir susidėvėjusių dalių pirkėjams, kurie turi suprasti kodėl du lydiniai skiriasi, kur kiekvienas priklauso ir ką patvirtinti prieš įsipareigojant laikytis specifikacijos.

Kodėl Stellite 6 yra numatytasis ir kada Stellite 21 yra geresnis pasirinkimas

„Stellite 6“ įgyja numatytąją būseną dėl didelio anglies kiekio ir volframo kieto tirpalo stiprinimo derinio. Rezultatas yra kietas, dilimui atsparus lydinys, kuris atlaiko abrazyvines daleles, eroziją ir bendrą mechaninį skilimą plačiame temperatūrų diapazone. Jo gamybos ir tvirtinimo būdai yra brandūs, o tiekėjas yra gerai susipažinęs. Daugeliui vožtuvų lizdų, siurblio įvorių ir bendro susidėvėjimo komponentai, Stellite 6 yra tinkamas atskaitos taškas.

Signalas apsvarstyti Stellite 21 pasirodo, kai pasikeičia dominuojantis gedimo mechanizmas. Jei dalis trūkinėja dėl pasikartojančių terminių ciklų, jei sandarinimo paviršiai stringa slystant metalui į metalą arba jei eksploatavimo aplinkoje susidėvi ir korozinė terpė, didesnis Stellite 6 kietumas gali neišspręsti tikrosios problemos. Stellite 21 keičia kambario temperatūros kietumą į kietumą, atsparumą šiluminiam nuovargiui ir pagerintą korozijos elgesį tam tikrose terpėse. Klausimas ne tas, kuris lydinys yra „geresnis“, o kuris lydinys atitinka, kaip dalis suges.

Kaip kompozicijos skirtumai skatina našumą

Šių dviejų kobalto lydinių veikimo skirtumas priklauso nuo dviejų apgalvotų kompozicijos pasirinkimų.

Anglies kiekio skirtumas: kietumas ir plastiškumas

Stellite 6 turi maždaug 0,9–1,4 % anglies, o Stellite 21 – maždaug 0,20–0,35 %. Šis skirtumas kontroliuoja, kiek kietojo karbido susidaro mikrostruktūroje. Didesnis anglies kiekis Stellite 6 reiškia didesnį chromo turinčių karbidų kiekį, o tai tiesiogiai reiškia didesnį kietumą ir didesnį atsparumą abrazyviniam nusidėvėjimui. Mažesnis anglies kiekis Stellite 21 palieka daugiau atviros kobalto kieto tirpalo matricos, o tai sumažina kietumą, bet išsaugo lankstumą ir gebėjimą atlaikyti šiluminę įtampą be įtrūkimų.

Nurodytos Stellite 21 kietumo vertės paprastai yra 27–40 HRC, o didesnės vertės pasiekiamos atliekant grūdinimą (iki maždaug 48 HRC). Palyginimui, 6-asis stelitas paprastai nurodomas esant 40–45 HRC, kai yra nusodinta. Šie skaičiai yra orientaciniai, o ne galutiniai: liejamos arba kaltinės Stellite 21 detalės savybės gali skirtis nuo suvirinimo siūlės, o specifikacijas turėtų remtis tikrieji tiekėjo bandymų duomenys.

Volframas prieš molibdeną: kieto tirpalo stiprinimo logika

Stellite 6 naudoja volframą kieto tirpalo stiprinimui, o Stellite 21 pakeičia molibdeną. Apsikeitimas nėra paprastas pakeitimas vienas už vieną. Molibdenas turi maždaug pusę volframo atominės masės, taigi, esant tokiam pačiam svorio procentui, jis sudaro maždaug dvigubai daugiau atomų į matricą. Šis atominio lygio skirtumas turi įtakos lydinio elgesiui aukštesnėje temperatūroje.

Dar svarbiau yra tai, kad molibdenas paprastai pripažįstamas kaip naudingas mažinant aplinką. Lazerinio apvalkalo tyrimas, kuriame lyginami du lydiniai, parodė, kad naudojant bandymo sąlygas Stellite 21 sluoksniai buvo atsparesni korozijai nei Stellite 6 sluoksniai. Molibdeno priedas taip pat sumažina tarpmetalinių kritulių susidarymą aukštoje temperatūroje, o tai palaiko lydinio terminį stabilumą cikliškai. Tai reikšmingi pranašumai, tačiau jie yra selektyvūs: Stellite 21 nėra visuotinai atsparesnis korozijai nei Stellite 6, o specifinė terpė, temperatūra ir aeracijos būsena turi būti įvertinta. Pavyzdžiui, buvo pranešta, kad kavitacinės erozijos atveju Stellite 6 lenkia Stellite 21 lyginamuosiuose suvirinimo tyrimuose.

Našumo palyginimas: kietumas, tvirtumas, terminis nuovargis ir pūtimas

Žemiau esančioje lentelėje apibendrinti praktinio veikimo skirtumai. Vertės yra orientaciniai atskaitos taškai, negarantuojamos specifikacijos. Galutiniai priėmimo kriterijai turėtų būti pagrįsti tiekėjo išmatuotais konkrečios gaminio formos ir gamybos maršruto duomenimis.

Tyrimas apie lazeriu padengti sluoksniai nustatė, kad Stellite 6 buvo šiek tiek kietesnis šalia viršutinio paviršiaus, o Stellite 21 parodė šiek tiek didesnį atsparumą slydimui dėl mažesnio trinties koeficiento - įdomus priešprieša prielaidai, kad didesnis kietumas visada reiškia geresnes dilimo savybes. Svarbu tai, kad nusidėvėjimo mechanizmas yra svarbesnis nei vienas kietumo skaičius.

Naudojimo atvaizdavimas: lydinio suderinimas su gedimo režimu

Kur tinka „Stellite 6“: vožtuvų lizdai, siurblio įvorės, abrazyvinis susidėvėjimas

Stellite 6 yra tinkamas pasirinkimas, kai pagrindinis dalies degradacijos režimas yra abrazyvinis arba erozinis susidėvėjimas nuo kietų dalelių, srutų ar didelio greičio skysčio. Vartų vožtuvų lizdai ir pleištai, rutulinių vožtuvų diskai, atbulinių vožtuvų sklendės, ir siurblio komponentai veikiami abrazyvinės terpės, yra nusistovėjusios programos. Didelis karbido kiekis suteikia tvirtą barjerą nuo mechaninio medžiagos pašalinimo.

Stellite 6 taip pat yra saugesnis numatytasis pasirinkimas, kai gamybos būdas apima suvirinimą arba tvirtinimą ant plieno pagrindo, o tiekėjas turi didelę šio proceso patirtį. Lydinio suvirinimo charakteristikos yra gerai apibūdintos, o skiedimo kontrolės procedūros yra plačiai suprantamos.

Vienas įspėjimas: jei abrazyvinis aptarnavimas taip pat apima korozinę terpę, Stellite 6 gali būti ne optimali klasė. Šiame kombinuotame nusidėvėjimo ir korozijos scenarijuje Stellite 21 parodė geresnį laboratorinį vertinimą.

Kur tinka „Stellite 21“: terminis ciklas, plonos sekcijos, dujų turbinos komponentai

„Stellite 21“ pranašumai išryškėja trijose situacijose. Pirma, terminis ciklas: mažesnis anglies kiekis ir molibdeno priedas sumažina trūkinėjimo varomąją jėgą pakartotinai kaitinant ir aušinant. Stellite 21 buvo naudojamas karštojo apdirbimo srityse ir kaip buferinis sluoksnis, kai reikia valdyti plieno pagrindo ir kietosios dangos šiluminio plėtimosi neatitikimą. Antra, plonasienės arba geometriškai sudėtingos dalys pasižymi didesniu tvirtumu, o tai sumažina įtrūkimų riziką apdorojimo ar priežiūros metu. Trečia, „Stellite 21“ gali geriau veikti metalo ir metalo slankiojančius sandariklius ir sąsajas, linkusias į dilimą, nors tai priklauso nuo konkrečių sujungimo medžiagų ir kontaktinio slėgio.

Paskelbtame atvejo tyrime aprašomas aukšto slėgio turbinų menčių dangos taisymas lazeriu naudojant Stellite 21 miltelius, o pataisytos mentės turi didesnį atsparumą tempimui ir pailgėjimą, palyginti su įprastai pagaminta etalonine medžiaga. Tai iliustruoja lydinio vaidmenį atkuriant didelės vertės komponentus, kai šiluminis nuovargis ir struktūrinis vientisumas yra labai svarbūs.

Vienas apribojimas nusipelno pabrėžti: mažas Stellite 21 karbido tūris reiškia, kad jis turi ribotą atsparumą kietųjų dalelių erozijai. Esant sunkioms abrazyvinėms sąlygoms, kai greitu metu atsiranda aštrių dalelių, Stellite 6 išlieka tinkamesnis pasirinkimas.

Penki klausimai, kuriuos reikia patvirtinti prieš nurodant Stellite 21 dalį

Kai nuspręsite, kad a stellite 21 dalis yra teisinga kryptis, kitas žingsnis yra patikrinti, ar tiekėjas gali pristatyti jums reikalingus objektus. Vien lydinio žymėjimo nepakanka, nes Stellite 21 mechaninės savybės labai priklauso nuo gamybos būdo ir terminio apdorojimo.

1. Koks yra gamybos būdas?
Lietas, kaltas ar kietas? Kiekvienas iš jų turi skirtingą karbido morfologiją, kietumą ir kietumą. Lieta dalis ir lazeriu padengta to paties vardinio lydinio perdanga nėra keičiamos. Paprašykite tiekėjo aiškiai nurodyti maršrutą ir pateikti to maršruto duomenis.

2. Ar galite pateikti kietumo pasiskirstymą visoje dalyje?
Vienintelis kietumo rodmuo bandymo kupone nepatvirtina gatavo komponento. Prašyti kelių taškų kietumo duomenų, ypač dalims, kurių pjūvio storis arba terminis apdorojimas skiriasi.

3. Kokia terminio apdorojimo sąlyga?
Stellite 21 gali sukietėti apdirbimo ir dėvėjimosi metu. Svarbi pristatymo būklė. Jei buvo atliktas atkaitinimas arba streso mažinimas, įrašai turėtų būti prieinami. Jei dalis naudojama grūdinto darbo sąlygomis, apdirbimo grūdinimo mastas ir vienodumas turi būti dokumentuojami.

4. Ar yra įrodymų, susijusių su numatomu gedimo režimu?
Jei Stellite 21 pasirinkimo priežastis yra atsparumas šiluminiam nuovargiui arba atsparumas dilimui, paklauskite, ar tiekėjas turi patirties ar bandymų duomenų, susijusių su šiuo konkrečiu mechanizmu. Bendrieji lydinio duomenų lapai yra atskaitos taškas, o ne konkrečių naudojimo įrodymų pakaitalas.

5. Kokie dokumentai pridedami prie dalies?
Reikėtų nurodyti medžiagų sertifikavimą, šilumos ar partijos atsekamumą ir patikrinimo įrašus. Esant svarbiai paslaugai, sertifikate lydinys turėtų būti identifikuojamas pagal UNS numerį (R30021, skirtas Stellite 21) ir taikomą standartą.

DUK

Ar Stellite 21 yra atsparesnis korozijai nei Stellite 6?

Tam tikrose terpėse, ypač redukuojančioje arba sudėtingoje rūgštinėje aplinkoje, palyginamuosiuose tyrimuose Stellite 21 parodė didesnį atsparumą korozijai. Tačiau jis nėra visuotinai pranašesnis. Konkreti terpė, temperatūra ir aeracijos būsena lemia eksploatacines savybes, todėl patartina atlikti korozijos įvertinimą atliekant faktines paslaugas. Pavyzdžiui, suvirinimo siūlių palyginimo tyrimuose Stellite 6 parodė geresnį atsparumą kavitacijos erozijai.

Ar galiu Stellite 6 pakeisti Stellite 21 nekeisdamas dizaino?

Tik jei gedimo mechanizmas nepriklauso nuo juos skiriančių savybių. Jei pradinė Stellite 21 pasirinkimo priežastis buvo atsparumas šiluminiam nuovargiui arba atsparumas dilimui, Stellite 6 pakeitimas gali neišspręsti problemos ir ją pabloginti. Pasirinkimas turėtų būti peržiūrėtas atsižvelgiant į faktinį gedimo režimą.

Ar Stellite 21 pakankamai kietas, kad būtų galima susidėvėti?

Vien kietumas yra prastas atrankos kriterijus. „Stellite 21“ yra minkštesnis nei „Stellite 6“ tokioje būklėje, kaip nusodintas, tačiau eksploatuojant gali sukietėti (iki maždaug 48 HRC), o jo nusidėvėjimo charakteristikos priklauso nuo mechanizmo. Esant stipriam kietųjų dalelių dilimui, dažniausiai pirmenybė teikiama Stellite 6. Dėl slydimo, slydimo ar šiluminio ciklo Stellite 21 gali būti geresni, nepaisant mažesnio pradinio kietumo.

Ar abu lydiniai gali būti padengti kietumu?

Taip. „Stellite 6“ yra labiau paplitusi kietoji danga, tačiau „Stellite 21“ taip pat galima įsigyti kaip suvirinimo viela ir milteliai, skirti perdengimo ir dengimo procesams. Proceso parametrai ir skiedimo kontrolė skiriasi, todėl tiekėjas turi turėti kvalifikuotas procedūras konkrečiam lydinio ir substrato deriniui.

Kokia specifikacija dažniausiai nepaisoma užsakant „Stellite 21“ dalis?

Gamybos būdas ir terminio apdorojimo sąlygos. Šie veiksniai daro įtaką galutinėms savybėms labiau nei vardinė „Stellite 21“ lydinio sudėtis, o pirkimo specifikacija, kurioje įvardijama tik lydinio rūšis, palieka neapibrėžtus svarbius kintamuosius.

Prašyti atrankos palaikymo arba medžiagų sertifikavimo

Jei vertinate a kobalto lydinio dalis dėl susidėvėjimo ar korozijos ir reikia nustatyti, ar Stellite 21 ar Stellite 6 yra geriau tinka, produktyviausias kitas žingsnis yra dalytis dalies brėžiniu ir numatomo gedimo režimo aprašymu su tiekėju, kuris dirba su abiem lydiniais. Nurodykite eksploatavimo temperatūrą, važiavimo ciklo sąlygas, sutampančius paviršius ir ėsdinančią terpę, jei taikoma. Tiekėjas, turintis patirties Stelito lydinio dalys turėtų turėti galimybę konkrečiai aptarti kompromisus ir pateikti medžiagų sertifikavimą, kietumo duomenis ir gamybos maršruto dokumentus apie dalis, kurias svarstote.