उच्च तापमान, पोशाख आणि गंज यांना प्रतिरोधक असलेल्या कोबाल्ट-क्रोमियम मिश्र धातुंच्या मालिकेसाठी स्टेलाइट मिश्र धातु ही सामान्य संज्ञा आहे. "स्टेलाइट" हे मुळात डेलोरो ग्रुपचे पेटंट होते. 2012 मध्ये, डेलोरो स्टेलाइट ग्रुप केन्नामेटलने विकत घेतले आणि विशिष्ट कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातुंना संदर्भित करण्यासाठी वापरला जाणारा केनामेटलचा नोंदणीकृत ट्रेडमार्क बनला.
स्टेलाइट मिश्र धातुची रासायनिक रचना:
स्टेलाइट मिश्र धातु कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातु कुटुंबाशी संबंधित आहे आणि त्यात प्रामुख्याने खालील मुख्य घटक असतात:
कोबाल्ट (को) : एक मॅट्रिक्स घटक, एकूण वजनाच्या अंदाजे 50-65%, उत्कृष्ट उच्च-तापमान सामर्थ्य आणि थर्मल थकवा प्रतिरोध प्रदान करतो.
क्रोमियम (Cr): त्याची सामग्री सामान्यत: 25% आणि 33% च्या दरम्यान असते आणि क्रोमियम ऑक्साईड (Cr₂O₃) चा दाट संरक्षणात्मक स्तर तयार करण्याची गुरुकिल्ली आहे, ज्यामुळे मिश्र धातुला उच्च-तापमान ऑक्सिडेशन आणि गंज यांना उत्कृष्ट प्रतिकार मिळतो.
टंगस्टन (W) आणि मॉलिब्डेनम (Mo): मुख्य ठोस द्रावण मजबूत करणारे घटक. काही टंगस्टन किंवा मॉलिब्डेनम कार्बनशी संयोग करून कठोर कार्बाइड बनवतात, ज्यामुळे मिश्रधातूची लाल कडकपणा आणि परिधान प्रतिरोधकता लक्षणीयरीत्या वाढते.
कार्बन (C): सामग्री 0.1% आणि 3.0% च्या दरम्यान चढ-उतार होते. कार्बन हे कार्बाईड्स (जसे की MC, M₂₃C₆, M₇C₃) बनवण्यातील मुख्य घटक आहे, जे स्टीलच्या पट्ट्यांप्रमाणे कोबाल्ट मॅट्रिक्समध्ये एम्बेड केलेले असतात, ज्यामुळे मिश्रधातूचा पोशाख प्रतिरोध करण्यासाठी "कंकाल" तयार होतो.
स्टेलाइट मिश्र धातुचे बळकटीकरण मुख्यत्वे घन द्रावणाद्वारे मजबूत केलेल्या ऑस्टेनाइट मॅट्रिक्स आणि मॅट्रिक्समध्ये वितरित केलेल्या कार्बाइड्समधून येते. ही अनोखी मजबुतीकरण यंत्रणा स्टेलाइट मिश्रधातूला तापमानात वाढ झाल्यामुळे सामर्थ्य कमी होण्याचा अनुभव घेण्यास सक्षम करते, ज्यामुळे ते अत्यंत उच्च थर्मल स्थिरता देते.
स्टेलाइट मिश्र धातुचे मुख्य ग्रेड आणि वैशिष्ट्ये:
पोशाख-प्रतिरोधक मालिका
स्टेलाइट 1: HRC 48-55 पर्यंत कडकपणासह उच्च-कार्बन आणि उच्च-टंगस्टन ग्रेड. यात उत्कृष्ट अँटी-अब्रेसिव्ह वेअर कार्यक्षमता आहे आणि वाल्व सीट, बियरिंग्ज आणि पोशाख-प्रतिरोधक लाइनर इत्यादींसाठी योग्य आहे.
स्टेलाइट 4: उच्च शक्ती, उच्च कडकपणा. हे कोल्ड स्टॅम्पिंग डायज, हाय-स्ट्रेस वेअर पार्ट्स इत्यादींसाठी योग्य आहे.
स्टेलाइट 6: सर्वात अष्टपैलू आणि क्लासिक ग्रेड, हे "सर्व प्रकारचे जॅक" म्हणून ओळखले जाते. यात कडकपणा (सुमारे HRC 40) आणि कणखरपणाचा परिपूर्ण समतोल आहे आणि उत्कृष्ट प्रभाव प्रतिरोध, गंज प्रतिकार आणि उच्च-तापमान प्रतिरोध देखील आहे. हे वाल्व सीलिंग पृष्ठभाग, इंजिन वाल्व आणि विविध बुशिंग इत्यादींमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.
स्टेलाइट 12: त्याची कार्यक्षमता स्टेलाइट 1 आणि स्टेलाइट 6 च्या दरम्यान आहे, ज्याची कठोरता अंदाजे HRC 45 आहे. हे स्टेलाइट 6 पेक्षा कठोर आणि अधिक पोशाख-प्रतिरोधक आहे आणि उच्च-तापमान आणि उच्च-दाब वाल्व, सॉटीथ, स्क्रू पुश रॉड्स आणि कंट्रोल व्हॉल्व्हसाठी योग्य आहे.
स्टेलाइट 20: अत्यंत उच्च कडकपणा (अंदाजे HRC 60) असलेली एक श्रेणी, मुख्यत्वे अत्यंत अपघर्षक पोशाख परिस्थितीसाठी डिझाइन केलेली आहे आणि बर्याचदा बेअरिंग स्लीव्हज, परिधान-प्रतिरोधक प्लेट्स आणि रोटरी सीलिंग रिंगमध्ये वापरली जाते.
स्टेलाइट 100: प्रभाव-प्रतिरोधक आणि पोकळ्या निर्माण करणारे प्रतिरोधक, मुख्यतः अत्यंत अपघर्षक पोशाख परिस्थितीसाठी डिझाइन केलेले, हे सहसा पंप इम्पेलर्स, टर्बाइन ब्लेड आणि रासायनिक उपकरणांमध्ये वापरले जाते.
उच्च-तापमान/गंज-प्रतिरोधक मालिका
स्टेलाइट 21: कमी-कार्बन, मॉलिब्डेनम-युक्त ग्रेड उत्कृष्ट कडकपणा आणि उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोधासह. गॅस टर्बाइन ब्लेड, उच्च-तापमान वाल्व्ह, आण्विक उद्योग घटक.
स्टेलाइट 31 (X-40): निकेल असलेले, यात उत्कृष्ट उच्च-तापमान सामर्थ्य आणि थर्मल थकवा प्रतिरोधक क्षमता आहे आणि एरो इंजिन आणि गॅस टर्बाइनच्या घटकांमध्ये मार्गदर्शक व्हॅन्ससाठी सामग्री म्हणून दीर्घ काळापासून वापरली जात आहे.
स्टेलाइट 25: कमी कार्बन सामग्री, थर्मल थकवा, ऑक्सिडेशन आणि सल्फिडेशनसाठी उत्कृष्ट प्रतिकार, दहन कक्ष घटकांसाठी योग्य.
विशेष कामगिरी मालिका
Tribaloy T-400: उच्च मॉलिब्डेनम सामग्री, उत्कृष्ट उच्च-तापमान स्वयं-स्नेहन गुणधर्म, लेव्हस टप्प्याद्वारे उच्च-तापमान स्वयं-वंगण साध्य करणे, विशेषतः उच्च-तापमान आणि उच्च संक्षारक माध्यमांमध्ये गेट वाल्व्ह आणि तेल-मुक्त स्नेहन घटकांसाठी योग्य.
Tribaloy T-800: उच्च मॉलिब्डेनम आणि उच्च क्रोमियम, T-400 पेक्षा चांगले पोशाख प्रतिरोधक, अधिक मागणी असलेल्या, अत्यंत संक्षारक आणि उच्च-तापमान वातावरणासाठी योग्य.
स्टेलाइट मिश्र धातुचे फायदे आणि तोटे
फायदे
उत्कृष्ट लाल कडकपणा: स्टेलाइट मिश्र धातुचे सर्वात प्रमुख वैशिष्ट्य म्हणजे ते 650 ते 1000℃ पर्यंतच्या उच्च तापमानातही उच्च कडकपणा आणि सामर्थ्य राखू शकते. त्याचे कार्बाइड 1100℃ पर्यंत पुन्हा विरघळत नाहीत, जे अनेक लोह-आधारित आणि निकेल-आधारित सामग्रीसाठी कठीण आहे.
सर्वसमावेशक गंज प्रतिकार: उच्च क्रोमियम सामग्री समुद्रातील पाणी, सल्फ्यूरिक ऍसिड, नायट्रिक ऍसिड आणि उच्च-तापमान वायू यासह विविध संक्षारक माध्यमांमध्ये एक स्थिर पॅसिव्हेशन फिल्म तयार करण्यास सक्षम करते, एकसमान आणि स्थानिक दोन्ही गंजांना उत्कृष्ट प्रतिकार दर्शवते. विशेषत: थर्मल गंज (जसे की सल्फिडेशन) च्या प्रतिकाराच्या बाबतीत, कोबाल्ट सल्फाइड्सच्या उच्च वितळण्याच्या बिंदूमुळे स्टेलाइट मिश्र धातु बहुतेक वेळा निकेल-आधारित मिश्र धातुंपेक्षा श्रेष्ठ असतात.
उत्कृष्ट पोशाख प्रतिरोध: ते इंटरमेटॅलिक घर्षण पोशाख (ॲडहेसिव्ह वेअर) असो किंवा कण असलेल्या द्रवांमुळे होणारे इरोशन वेअर असो, स्टेलाइट मिश्र धातु अपवादात्मकरित्या चांगले कार्य करते. यात घर्षण कमी गुणांक आणि मजबूत अँटी-स्क्रॅच क्षमता आहे.
उत्कृष्ट थर्मल थकवा प्रतिरोध: ते क्रॅक न करता तीव्र तापमान बदल (थर्मल शॉक) सहन करू शकते, ज्यामुळे वाल्व, मोल्ड इत्यादींच्या वारंवार सुरू-स्टॉपच्या स्थितीसाठी ते अत्यंत योग्य बनते.
गैरसोय
अपुरी मध्यम-तापमान सामर्थ्य: मध्यम तापमानात (जसे की 600-800℃), सुसंगत मजबुतीकरण टप्प्यांच्या अभावामुळे स्टेलाइट मिश्रधातूंची ताकद सामान्यत: निकेल-आधारित मिश्रधातूंच्या केवळ 50-75% असते.
उच्च प्रक्रिया अडचण: उच्च कडकपणा आणि उच्च कडकपणामुळे, स्टेलाइट मिश्र धातुची कटिंग प्रक्रिया अत्यंत कठीण आहे. सहसा, केवळ ग्राइंडिंग किंवा विशेष प्रक्रिया पद्धतींचा अवलंब केला जाऊ शकतो, परिणामी भागांसाठी उच्च उत्पादन खर्च येतो.
संसाधनांची कमतरता: कोबाल्ट हे एक महत्त्वाचे धोरणात्मक संसाधन आहे. त्याचे जागतिक साठे मर्यादित आणि असमानपणे वितरीत केले जातात, ज्यामुळे स्टेलाइट मिश्र धातुची उच्च किंमत होते. काही प्रमाणात, हे त्याच्या मोठ्या प्रमाणावरील अनुप्रयोगास प्रतिबंधित करते.
मर्यादित ऑक्सीकरण प्रतिरोध: थर्मल गंजांना उत्कृष्ट प्रतिकार असूनही, शुद्ध उच्च-तापमान ऑक्सिडेशन वातावरणात स्टेलाइट मिश्रधातूंचा ऑक्सीकरण प्रतिरोध सामान्यतः निकेल-आधारित मिश्र धातुंपेक्षा कमी असतो.
