Стелитна легура је општи назив за серију легура кобалта и хрома које су отпорне на високе температуре, хабање и корозију. "Стеллите" је првобитно био патент Делоро групе. Кеннаметал је 2012. године купио Делоро Стеллите Гроуп и постао је регистровани заштитни знак Кеннаметал-а, који се користи за означавање одређених легура на бази кобалта.
Хемијски састав стелит легуре:
Стелитна легура припада породици легура на бази кобалта и углавном садржи следеће основне елементе:
Кобалт (Цо) : матрични елемент, који чини приближно 50-65% укупне тежине, пружа одличну чврстоћу на високим температурама и отпорност на топлотни замор.
Хром (Цр) : Његов садржај је типично између 25% и 33%, и он је кључ за формирање густог заштитног слоја хром-оксида (Цр₂О₃), дајући легури изванредну отпорност на оксидацију и корозију при високим температурама.
Волфрам (В) и молибден (Мо) : Главни елементи за јачање чврстог раствора. Нешто волфрама или молибдена ће се комбиновати са угљеником и формирати тврде карбиде, значајно повећавајући црвену тврдоћу и отпорност на хабање легуре.
Угљеник (Ц): Садржај варира између 0,1% и 3,0%. Угљеник је основни елемент у формирању карбида (као што су МЦ, М₂₃Ц₆, М₇Ц₃), који су уграђени у кобалтну матрицу попут челичних шипки, формирајући "костур" легуре да се одупре хабању.
Ојачање стелитне легуре углавном долази од аустенитне матрице ојачане чврстим раствором и карбида распоређених у матрици. Овај јединствени механизам за јачање омогућава легури Стеллите да доживи веома спор пад чврстоће како температура расте, дајући јој изузетно високу термичку стабилност.
Главне класе и карактеристике стелит легуре:
Серија отпорна на хабање
Стелит 1: Високоугљенична и волфрамова класа са тврдоћом до ХРЦ 48-55. Има одличне перформансе против абразивног хабања и погодан је за седишта вентила, лежајеве и облоге отпорне на хабање, итд.
Стелит 4: Висока чврстоћа, висока тврдоћа. Погодан је за матрице за хладно штанцање, делове који се хабају под високим напоном итд.
Стелит 6: Најсвестранији и најкласичнији разред, познат је као "Јацк свих врста". Има савршен баланс између тврдоће (око ХРЦ 40) и жилавости, а такође има одличну отпорност на ударце, отпорност на корозију и отпорност на високе температуре. Широко се користи у површинама за заптивање вентила, вентилима мотора и разним чаурама итд.
Стелит 12: Његове перформансе се налазе између Стеллите 1 и Стеллите 6, са тврдоћом од приближно ХРЦ 45. Тврђи је и отпорнији на хабање од Стеллите 6, и погодан је за вентиле високе температуре и високог притиска, зупце тестере, потисне шипке завртња и контролне вентиле.
Стеллите 20: Врста са изузетно високом тврдоћом (приближно ХРЦ 60), углавном дизајнирана за екстремне услове абразивног хабања и често се користи у чаурама лежајева, плочама отпорним на хабање и ротационим заптивним прстеновима.
Стеллите 100: Отпоран на ударце и кавитацију, углавном дизајниран за екстремне услове абразивног хабања, често се користи у радним колима пумпи, лопатицама турбина и хемијској опреми.
Серија отпорна на високе температуре/корозију
Стеллите 21: Нискоугљенична класа која садржи молибден са одличном жилавошћу и изузетном отпорношћу на топлотне ударе. Лопатице гасних турбина, високотемпературни вентили, компоненте нуклеарне индустрије.
Стелит 31 (Кс-40) : Садржи никл, одликује се одличном чврстоћом на високим температурама и отпорношћу на топлотни замор, и дуго се користи као материјал за водеће лопатице у авио моторима и компонентама гасних турбина.
Стелит 25: Низак садржај угљеника, са одличном отпорношћу на термички замор, оксидацију и сулфидацију, погодан за компоненте коморе за сагоревање.
Специјална серија перформанси
Трибалои Т-400: Висок садржај молибдена, одлично својство самоподмазивања при високим температурама, постизање самоподмазивања на високим температурама кроз Лавес фазу, посебно погодно за засуне и компоненте за подмазивање без уља у високотемпературним и високо корозивним медијима.
Трибалои Т-800: Висока количина молибдена и хрома, са бољом отпорношћу на хабање од Т-400, погодна за захтевнија, високо корозивна и високотемпературна окружења.
Предности и недостаци стелит легуре
Предности
Изванредна црвена тврдоћа: Најистакнутија карактеристика стелит легуре је да може одржати високу тврдоћу и чврстоћу чак и на високим температурама у распону од 650 до 1000 ℃. Његови карбиди се поново не растварају до 1100℃, што је тешко постићи многим материјалима на бази гвожђа и никла.
Свеобухватна отпорност на корозију: Висок садржај хрома омогућава му да формира стабилан пасивизирајући филм у различитим корозивним медијима, укључујући морску воду, сумпорну киселину, азотну киселину и гас на високим температурама, показујући одличну отпорност на једноличну и локалну корозију. Посебно у погледу отпорности на термичку корозију (као што је сулфидација), стелитне легуре су често супериорније од легура на бази никла због више тачке топљења кобалт сулфида.
Изванредна отпорност на хабање: Било да се ради о интерметалном хабању трењем (хабање адхезивом) или хабању због ерозије узроковано течностима које садрже честице, легура стелита ради изузетно добро. Има низак коефицијент трења и јаку способност против огреботина.
Одлична отпорност на топлотни замор: може да издржи драстичне промене температуре (термички удар) без пуцања, што га чини веома погодним за честе услове покретања и заустављања вентила, калупа итд.
Недостатак
Недовољна чврстоћа на средњим температурама: На средњим температурама (као што је 600-800 ℃), чврстоћа стелитних легура је типично само 50-75% јачине легура на бази никла због недостатка кохерентних фаза ојачања.
Висока тешкоћа обраде: Због високе тврдоће и високе жилавости, обрада стелит легуре је изузетно тешка. Обично се могу применити само брушење или посебне методе обраде, што доводи до високих трошкова производње делова.
Недостатак ресурса: Кобалт је важан стратешки ресурс. Његове глобалне резерве су ограничене и неравномерно распоређене, што доводи до високе цене легуре стелита. То донекле ограничава његову широку примену.
Ограничена отпорност на оксидацију: Упркос одличној отпорности на термичку корозију, оксидациона отпорност стелитних легура у чистим високотемпературним оксидационим срединама је обично нижа од отпорности легура на бази никла.
