Aloi ya stellite ni neno la jumla kwa mfululizo wa aloi za cobalt-chromium ambazo zinakabiliwa na joto la juu, kuvaa na kutu. "Stellite" awali ilikuwa hati miliki ya Kikundi cha Deloro. Mnamo mwaka wa 2012, Kikundi cha Deloro Stellite kilinunuliwa na Kennametal na ikawa alama ya biashara iliyosajiliwa ya Kennametal, inayotumiwa kurejelea aloi maalum za msingi wa cobalt.
Muundo wa kemikali ya aloi ya Stellite:
Aloi ya stellite ni ya familia ya aloi ya msingi wa cobalt na haswa ina vitu vya msingi vifuatavyo:
Cobalt (Co) : Kipengele cha matrix, uhasibu kwa takriban 50-65% ya uzito wa jumla, kutoa nguvu bora za joto la juu na upinzani wa uchovu wa joto.
Chromium (Cr) : Maudhui yake kwa kawaida huwa kati ya 25% na 33%, na ndiyo ufunguo wa kuunda safu mnene ya ulinzi ya oksidi ya chromium (Cr₂O₃), ikiipatia aloi ukinzani bora dhidi ya uoksidishaji wa halijoto ya juu na kutu.
Tungsten (W) na molybdenum (Mo) : Suluhisho kuu la kuimarisha vipengele. Baadhi ya tungsten au molybdenum itachanganya na kaboni ili kuunda carbides ngumu, kwa kiasi kikubwa kuimarisha ugumu nyekundu na upinzani wa kuvaa kwa alloy.
Kaboni (C) : Maudhui hubadilikabadilika kati ya 0.1% na 3.0%. Kaboni ndicho kipengele cha msingi katika uundaji wa kabidi (kama vile MC, M₂₃C₆, M₇C₃), ambazo zimepachikwa kwenye tumbo la kobalti kama vile pau za chuma, na kutengeneza "mifupa" ili aloi iweze kustahimili uchakavu.
Kuimarishwa kwa aloi ya Stellite hasa hutoka kwa tumbo la austenite iliyoimarishwa na ufumbuzi imara na carbides iliyosambazwa kwenye tumbo. Utaratibu huu wa kipekee wa uimarishaji huwezesha aloi ya Stellite kupata upungufu wa polepole sana wa nguvu joto linapoongezeka, na kuifanya kuwa na uthabiti wa juu sana wa joto.
Daraja kuu na sifa za aloi ya Stellite:
Mfululizo unaostahimili uvaaji
Stellite 1: Daraja la juu-kaboni na tungsten yenye ugumu wa hadi HRC 48-55. Ina utendaji bora wa kuvaa dhidi ya abrasive na inafaa kwa viti vya valve, fani na lini zinazostahimili kuvaa, nk.
Stellite 4: Nguvu ya juu, ugumu wa juu. Ni mzuri kwa ajili ya kufa kwa stamping baridi, sehemu za kuvaa kwa shinikizo la juu, nk.
Stellite 6: Daraja linalofaa zaidi na la kawaida, linajulikana kama "Jack wa kila aina". Ina usawa kamili wa ugumu (kuhusu HRC 40) na ugumu, na pia ina upinzani bora wa athari, upinzani wa kutu na upinzani wa joto la juu. Inatumika sana katika nyuso za kuziba valves, valves za injini na bushings mbalimbali, nk.
Stellite 12: Utendaji wake uko kati ya ule wa Stellite 1 na Stellite 6, yenye ugumu wa takriban HRC 45. Ni ngumu zaidi na inastahimili kuvaa kuliko Stelite 6, na inafaa kwa vali za halijoto ya juu na shinikizo la juu, misumeno, vijiti vya kusukuma skrubu na vali za kudhibiti.
Stellite 20: Daraja iliyo na ugumu wa hali ya juu sana (takriban HRC 60), iliyoundwa kwa ajili ya hali ya uvaaji wa abrasive, na mara nyingi hutumiwa katika kuzaa mikono, sahani zinazostahimili kuvaa na pete za kuziba kwa mzunguko.
Stellite 100: Impact sugu na cavitation sugu, hasa iliyoundwa kwa ajili ya hali ya uvaaji wa abrasive uliokithiri, mara nyingi hutumika katika pampu, vile turbine na vifaa vya kemikali.
Mfululizo wa viwango vya juu vya joto/uharibifu
Stellite 21: Kiwango cha chini cha kaboni, chenye molybdenum na ukakamavu bora na upinzani bora wa mshtuko wa mafuta. Vipande vya turbine za gesi, valves za joto la juu, vipengele vya sekta ya nyuklia.
Stellite 31 (X-40) : Ina nikeli, ina nguvu bora ya halijoto ya juu na ukinzani wa uchovu wa mafuta, na kwa muda mrefu imekuwa ikitumika kama nyenzo ya kutengeneza vani za mwongozo katika injini za aero na vijenzi vya turbine za gesi.
Stellite 25: Maudhui ya kaboni ya chini, yenye upinzani bora kwa uchovu wa joto, oxidation na sulfidi, yanafaa kwa vipengele vya chumba cha mwako.
Mfululizo Maalum wa Utendaji
Tribaloy T-400: Maudhui ya juu ya molybdenum, mali bora ya kujilainisha ya halijoto ya juu, kufikia ulainishaji wa halijoto ya juu kupitia awamu ya Laves, yanafaa hasa kwa valvu za lango na vipengee vya ulainishaji visivyo na mafuta katika vyombo vya habari vya joto la juu na babuzi.
Tribaloy T-800: Molybdenum ya juu na chromium ya juu, yenye upinzani bora wa kuvaa kuliko T-400, inafaa kwa mazingira yanayohitaji zaidi, kutu na joto la juu.
Manufaa na hasara za aloi ya Stellite
Faida
Ugumu wa hali ya juu nyekundu: Sifa kuu ya aloi ya Stellite ni kwamba inaweza kudumisha ugumu wa juu na nguvu hata kwenye joto la juu kutoka 650 hadi 1000 ℃. Kabidi zake haziyeyuki tena hadi kufikia 1100 ℃, ambayo ni vigumu kwa nyenzo nyingi za chuma na nikeli kufikia.
Upinzani kamili wa kutu: Maudhui ya juu ya chromium huiwezesha kuunda filamu ya upitishaji hewa thabiti katika vyombo mbalimbali vya ulikaji, ikiwa ni pamoja na maji ya bahari, asidi ya sulfuriki, asidi ya nitriki na gesi ya joto la juu, inayoonyesha upinzani bora kwa kutu sare na ya ndani. Hasa katika suala la upinzani dhidi ya kutu ya joto (kama vile sulfidation), aloi za Stellite mara nyingi ni bora kuliko aloi za msingi wa nikeli kutokana na kiwango cha juu cha kuyeyuka cha sulfidi za cobalt.
Ustahimilivu bora wa uvaaji: Iwe ni uvaaji wa msuguano wa kati wa metali (vazi la wambiso) au uchakavu wa mmomonyoko unaosababishwa na vimiminika vyenye chembe chembe, aloi ya Stellite hufanya kazi vizuri sana. Ina mgawo wa chini wa msuguano na uwezo mkubwa wa kupambana na mwanzo.
Upinzani bora wa uchovu wa joto: Inaweza kuhimili mabadiliko makubwa ya joto (mshtuko wa joto) bila kupasuka, na kuifanya kufaa sana kwa hali ya kuanza mara kwa mara ya valves, molds, nk.
Hasara
Upungufu wa nguvu za halijoto ya wastani: Katika halijoto ya wastani (kama vile 600-800℃), uimara wa aloi za Stellite kwa kawaida ni 50-75% tu ya ile ya aloi za nikeli kutokana na ukosefu wa awamu madhubuti za uimarishaji.
Ugumu wa usindikaji wa juu: Kwa sababu ya ugumu wake wa juu na ugumu wa juu, usindikaji wa kukata aloi ya Stellite ni ngumu sana. Kawaida, njia za kusaga tu au maalum za usindikaji zinaweza kupitishwa, na kusababisha gharama kubwa za utengenezaji kwa sehemu.
Uhaba wa rasilimali: Cobalt ni rasilimali muhimu ya kimkakati. Akiba yake ya kimataifa ni mdogo na inasambazwa kwa usawa, ambayo inaongoza kwa bei ya juu ya aloi ya Stellite. Kwa kiasi fulani, hii inazuia matumizi yake ya kiwango kikubwa.
Upinzani mdogo wa oksidi: Licha ya upinzani wake bora dhidi ya kutu ya joto, upinzani wa oksidi wa aloi za Stellite katika mazingira safi ya oksidi ya joto la juu kwa kawaida huwa chini kuliko ile ya aloi za nikeli.
