Stellite 21 กับ Stellite 6: การเลือกชิ้นส่วนโลหะผสมโคบอลต์สำหรับการสึกหรอและการกัดกร่อน 

Stellite 6 เป็นโลหะผสมที่วิศวกรส่วนใหญ่เข้าถึงได้เป็นอันดับแรกเมื่อ ส่วนโลหะผสมโคบอลต์ ต้องการการป้องกันการสึกหรอ มีการจัดทำเอกสารไว้เป็นอย่างดี มีจำหน่ายอย่างแพร่หลาย และทำงานได้ดีในสถานการณ์การสึกหรอแบบเสียดสีและแบบยึดติดที่หลากหลาย แต่ "ค่าเริ่มต้น" ไม่เหมือนกับ "เหมาะสมที่สุด" เมื่อชิ้นส่วนล้มเหลวจากการเสียดสี แต่เกิดจากการหมุนเวียนด้วยความร้อน การครูดของโลหะต่อโลหะ หรือการสึกหรอจากการกัดกร่อน สเตลไลต์ 21 ส่วน อาจเป็นทางเลือกที่ป้องกันได้มากกว่า การเปรียบเทียบนี้เขียนขึ้นสำหรับวิศวกรออกแบบและผู้ซื้อชิ้นส่วนสึกหรอที่ต้องการทำความเข้าใจ ทำไม โลหะผสมทั้งสองจะแยกออกจากกัน ที่ไหน แต่ละคนเป็นของและ สิ่งที่ต้องยืนยัน ก่อนที่จะกระทำการตามข้อกำหนด

เหตุใด Stellite 6 จึงเป็นค่าเริ่มต้น และเมื่อ Stellite 21 เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า

Stellite 6 ได้รับสถานะเริ่มต้นจากการผสมผสานระหว่างปริมาณคาร์บอนสูงและการเสริมความแข็งแกร่งให้กับสารละลายของแข็งที่มีทังสเตน ผลลัพธ์ที่ได้คือโลหะผสมที่แข็งและทนทานต่อการสึกหรอ ซึ่งจัดการกับอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน การกัดเซาะ และการเสื่อมสภาพทางกลทั่วไปในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง เส้นทางการผลิตและการเคลือบผิวแข็งของบริษัทมีความสมบูรณ์ และความคุ้นเคยของซัพพลายเออร์อยู่ในระดับสูง สำหรับบ่าวาล์ว ปลอกปั๊ม และ ส่วนประกอบการสึกหรอทั่วไป,Stellite 6 ถือเป็นจุดเริ่มต้นที่สมเหตุสมผล

สัญญาณให้พิจารณา Stellite 21 จะปรากฏขึ้นเมื่อกลไกความล้มเหลวหลักเปลี่ยนไป หากชิ้นส่วนแตกร้าวภายใต้วงจรความร้อนซ้ำๆ หากพื้นผิวซีลยึดเกาะระหว่างการเลื่อนระหว่างโลหะกับโลหะ หรือหากสภาพแวดล้อมการบริการรวมการสึกหรอเข้ากับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ความแข็งที่สูงขึ้นของ Stellite 6 อาจไม่สามารถช่วยแก้ปัญหาที่แท้จริงได้ Stellite 21 แลกความแข็งที่อุณหภูมิห้องกับความเหนียว ความต้านทานความเหนื่อยล้าจากความร้อน และพฤติกรรมการกัดกร่อนที่ดีขึ้นในตัวกลางบางชนิด คำถามไม่ใช่ว่าโลหะผสมชนิดใด "ดีกว่า" แต่อยู่ที่โลหะผสมชนิดใดที่ตรงกับลักษณะที่ชิ้นส่วนจะเสียหาย

ความแตกต่างขององค์ประกอบขับเคลื่อนประสิทธิภาพอย่างไร

ช่องว่างด้านประสิทธิภาพระหว่างโลหะผสมโคบอลต์ทั้งสองนี้ขึ้นอยู่กับการเลือกองค์ประกอบโดยเจตนาสองประการ

ช่องว่างปริมาณคาร์บอน: ความแข็งเทียบกับความเหนียว

สเตลไลต์ 6 มีคาร์บอนประมาณ 0.9–1.4% ในขณะที่สเตลไลท์ 21 มีคาร์บอนประมาณ 0.20–0.35% ความแตกต่างนั้นควบคุมปริมาณฮาร์ดคาร์ไบด์ที่จะก่อตัวในโครงสร้างจุลภาค คาร์บอนที่สูงขึ้นใน Stellite 6 หมายถึงปริมาณคาร์ไบด์ที่อุดมด้วยโครเมียมมากขึ้น ซึ่งแปลได้โดยตรงว่ามีความแข็งสูงขึ้นและทนทานต่อการสึกหรอจากการเสียดสีได้ดีขึ้น คาร์บอนที่ต่ำกว่าใน Stellite 21 จะเผยให้เห็นเมทริกซ์สารละลายของแข็งโคบอลต์มากขึ้น ซึ่งช่วยลดความแข็งแต่ยังคงความเหนียวและความสามารถในการรองรับความเครียดจากความร้อนโดยไม่แตกร้าว

ค่าความแข็งที่รายงานสำหรับ Stellite 21 โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 27–40 HRC โดยค่าที่สูงกว่าสามารถทำได้ผ่านการชุบแข็งในงาน (สูงสุดประมาณ 48 HRC) เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว โดยทั่วไปจะมีการอ้างถึง Stellite 6 ที่ 40–45 HRC ในสภาพที่ฝากไว้ ตัวเลขเหล่านี้เป็นตัวบ่งชี้มากกว่าที่จะสรุปผล: ชิ้นส่วน Stellite 21 ที่หล่อหรือขึ้นรูปอาจมีคุณสมบัติที่แตกต่างจากการเชื่อมซ้อน และข้อมูลการทดสอบจริงของซัพพลายเออร์ควรควบคุมข้อกำหนดเฉพาะ

ทังสเตนกับโมลิบดีนัม: ตรรกะการเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายที่เป็นของแข็ง

Stellite 6 ใช้ทังสเตนในการเสริมความแข็งแกร่งให้กับสารละลายที่เป็นของแข็ง ในขณะที่ Stellite 21 ใช้แทนโมลิบดีนัม การสลับไม่ใช่การเปลี่ยนแบบหนึ่งต่อหนึ่งง่ายๆ โมลิบดีนัมมีน้ำหนักอะตอมประมาณครึ่งหนึ่งของทังสเตน ดังนั้นด้วยเปอร์เซ็นต์น้ำหนักเท่ากัน โมลิบดีนัมจึงมีอะตอมมากกว่าสองเท่าของอะตอมในเมทริกซ์ ความแตกต่างระดับอะตอมนี้ส่งผลต่อพฤติกรรมของโลหะผสมที่อุณหภูมิสูงขึ้น

ที่สำคัญกว่านั้นสำหรับประสิทธิภาพการกัดกร่อน โดยทั่วไปโมลิบดีนัมได้รับการยอมรับว่ามีประโยชน์ในการลดสภาพแวดล้อม การศึกษาการหุ้มด้วยเลเซอร์โดยเปรียบเทียบโลหะผสมทั้งสองพบว่าชั้น Stellite 21 มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่าชั้น Stellite 6 ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่ใช้ การเติมโมลิบดีนัมยังช่วยลดแนวโน้มการตกตะกอนระหว่างโลหะที่อุณหภูมิสูง ซึ่งสนับสนุนเสถียรภาพทางความร้อนของโลหะผสมในการให้บริการแบบวงจร เหล่านี้เป็นข้อได้เปรียบที่มีความหมาย แต่ก็สามารถเลือกได้: Stellite 21 ไม่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนในระดับสากลมากกว่า Stellite 6 และ ตัวกลาง อุณหภูมิ และสถานะการเติมอากาศที่เฉพาะเจาะจง จะต้องได้รับการประเมิน ตัวอย่างเช่น ในการกัดเซาะของโพรงอากาศ Stellite 6 ได้รับการรายงานว่ามีประสิทธิภาพเหนือกว่า Stellite 21 ในการศึกษาเปรียบเทียบการเชื่อม

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ: ความแข็ง ความเหนียว ความล้าจากความร้อน และการครูด

ตารางด้านล่างสรุปความแตกต่างด้านประสิทธิภาพในทางปฏิบัติ ค่าต่างๆ เป็นจุดอ้างอิงที่บ่งชี้ ไม่ใช่ข้อกำหนดเฉพาะที่รับประกัน เกณฑ์การยอมรับขั้นสุดท้ายควรขึ้นอยู่กับข้อมูลที่วัดได้ของซัพพลายเออร์สำหรับรูปแบบผลิตภัณฑ์และเส้นทางการผลิตเฉพาะ

มีการศึกษาเกี่ยวกับ ชั้นที่หุ้มด้วยเลเซอร์ พบว่า Stellite 6 มีความแข็งกว่าเล็กน้อยเมื่ออยู่ใกล้พื้นผิวด้านบน ในขณะที่ Stellite 21 มีความต้านทานการสึกหรอจากการเลื่อนที่สูงขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่ต่ำกว่า ซึ่งเป็นข้อแตกต่างที่น่าสนใจสำหรับสมมติฐานที่ว่าความแข็งที่สูงขึ้นหมายถึงประสิทธิภาพการสึกหรอที่ดีขึ้นเสมอ ประเด็นสำคัญก็คือกลไกการสึกหรอมีความสำคัญมากกว่าค่าความแข็งเพียงค่าเดียว

การแมปแอปพลิเคชัน: จับคู่อัลลอยด์กับโหมดความล้มเหลว

ตำแหน่งที่ Stellite 6 เหมาะกับ: บ่าวาล์ว ปลอกปั๊ม การสึกหรอจากการเสียดสี

Stellite 6 เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมเมื่อโหมดการย่อยสลายหลักของชิ้นส่วนมีการสึกหรอจากการเสียดสีหรือการกัดกร่อนจากอนุภาคแข็ง สารละลาย หรือของไหลที่มีความเร็วสูง บ่าวาล์วประตูและเวดจ์, แผ่นโกลบวาล์ว, เช็ควาล์วปีกนกและ ส่วนประกอบปั๊ม การใช้งานที่สัมผัสกับสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ปริมาณคาร์ไบด์สูงเป็นเกราะป้องกันแข็งต่อการขจัดวัสดุเชิงกล

นอกจากนี้ Stellite 6 ยังเป็นค่าเริ่มต้นที่ปลอดภัยกว่าเมื่อเส้นทางการผลิตเกี่ยวข้องกับการเชื่อมหรือการเคลือบผิวแข็งบนพื้นผิวเหล็ก และซัพพลายเออร์มีประสบการณ์กว้างขวางกับกระบวนการนี้ ลักษณะการเชื่อมของโลหะผสมมีลักษณะเฉพาะเป็นอย่างดี และขั้นตอนการควบคุมการเจือจางเป็นที่เข้าใจกันอย่างกว้างขวาง

ข้อแม้ประการหนึ่ง: หากบริการขัดถูเกี่ยวข้องกับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนด้วย Stellite 6 อาจไม่ใช่เกรดที่เหมาะสมที่สุด ในสถานการณ์ที่มีการกัดกร่อนจากการสึกหรอรวมกันนั้น Stellite 21 ได้แสดงประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในการประเมินในห้องปฏิบัติการ

ตำแหน่งที่ Stellite 21 เหมาะกับ: การหมุนเวียนความร้อน ชิ้นส่วนบาง ส่วนประกอบกังหันแก๊ส

ข้อดีของ Stellite 21 เกิดขึ้นในสามสถานการณ์ ประการแรก วงจรความร้อน: ปริมาณคาร์บอนที่ต่ำกว่าและการเติมโมลิบดีนัมจะช่วยลดแรงผลักดันในการแตกร้าวภายใต้การให้ความร้อนและความเย็นซ้ำๆ Stellite 21 ถูกนำมาใช้ในงานที่ร้อนและเป็นชั้นบัฟเฟอร์ที่ต้องจัดการการขยายตัวทางความร้อนที่ไม่ตรงกันระหว่างพื้นผิวเหล็กและพื้นผิวแข็ง ประการที่สอง ชิ้นส่วนที่มีผนังบางหรือซับซ้อนทางเรขาคณิตจะได้ประโยชน์จากความเหนียวที่สูงขึ้น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการแตกร้าวระหว่างการประมวลผลหรือการบริการ ประการที่สาม ซีลเลื่อนระหว่างโลหะกับโลหะและส่วนต่อประสานที่เสี่ยงต่อการครูดอาจทำงานได้ดีกว่ากับ Stellite 21 แม้ว่าจะขึ้นอยู่กับวัสดุผสมพันธุ์เฉพาะและแรงกดสัมผัสก็ตาม

กรณีศึกษาที่ได้รับการตีพิมพ์อธิบายถึงการซ่อมแซมการหุ้มด้วยเลเซอร์ของใบพัดกังหันแรงดันสูงโดยใช้ผง Stellite 21 โดยที่ใบมีดที่ได้รับการซ่อมแซมจะมีความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับวัสดุอ้างอิงที่ผลิตโดยทั่วไป นี่แสดงให้เห็นถึงบทบาทของโลหะผสมในการฟื้นฟูส่วนประกอบที่มีมูลค่าสูง ซึ่งความล้าจากความร้อนและความสมบูรณ์ของโครงสร้างมีความสำคัญอย่างยิ่ง

ข้อจำกัดประการหนึ่งสมควรได้รับการเน้นย้ำ: ปริมาตรคาร์ไบด์ที่ต่ำของ Stellite 21 หมายความว่า มีความต้านทานต่อการกัดเซาะของอนุภาคแข็งได้อย่างจำกัด ภายใต้สภาวะการเสียดสีที่รุนแรงซึ่งเกี่ยวข้องกับอนุภาคมีคมด้วยความเร็ว Stellite 6 ยังคงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกว่า

คำถามห้าข้อที่ต้องยืนยันก่อนระบุชิ้นส่วน Stellite 21

เมื่อคุณได้ตัดสินใจแล้วว่าก สเตลไลต์ 21 ส่วน เป็นทิศทางที่ถูกต้อง ขั้นตอนต่อไปคือการตรวจสอบว่าซัพพลายเออร์สามารถส่งมอบทรัพย์สินที่คุณต้องการได้ การระบุโลหะผสมเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ เนื่องจากคุณสมบัติทางกลของ Stellite 21 ขึ้นอยู่กับเส้นทางการผลิตและการบำบัดความร้อนเป็นอย่างมาก

1. เส้นทางการผลิตเป็นอย่างไร?
หล่อ, ดัดหรือแข็ง? แต่ละชนิดให้สัณฐานวิทยา ความแข็ง และความเหนียวของคาร์ไบด์ที่แตกต่างกัน ชิ้นส่วนหล่อและการหุ้มด้วยเลเซอร์ของโลหะผสมระบุชนิดเดียวกันไม่สามารถใช้แทนกันได้ ขอให้ซัพพลายเออร์ระบุเส้นทางอย่างชัดเจนและให้ข้อมูลตัวแทนของเส้นทางนั้น

2. คุณสามารถกระจายความแข็งทั่วทั้งชิ้นส่วนได้หรือไม่?
การอ่านค่าความแข็งเพียงครั้งเดียวบนคูปองทดสอบไม่ได้ยืนยันส่วนประกอบที่เสร็จสมบูรณ์ ขอข้อมูลความแข็งแบบหลายจุด โดยเฉพาะชิ้นส่วนที่มีความหนาของส่วนหรือการตอบสนองต่อการบำบัดความร้อนที่แตกต่างกัน

3. สภาวะการรักษาความร้อนคืออะไร?
Stellite 21 สามารถแข็งตัวได้ในระหว่างการตัดเฉือนและการสึกหรอ สภาพการส่งมอบเป็นสิ่งสำคัญ หากดำเนินการอบอ่อนหรือบรรเทาความเครียด ควรมีบันทึกพร้อม หากใช้ชิ้นส่วนในสภาวะที่มีการชุบแข็งในงาน ควรมีการบันทึกขอบเขตและความสม่ำเสมอของการชุบแข็งของงาน

4. มีหลักฐานที่เกี่ยวข้องกับโหมดความล้มเหลวที่ตั้งใจไว้หรือไม่?
หากเหตุผลในการเลือก Stellite 21 คือความต้านทานต่อความล้าจากความร้อนหรือความต้านทานการครูด ให้สอบถามว่าซัพพลายเออร์มีประสบการณ์หรือข้อมูลการทดสอบเกี่ยวกับกลไกเฉพาะดังกล่าวหรือไม่ เอกสารข้อมูลโลหะผสมทั่วไปเป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่สิ่งทดแทนหลักฐานเฉพาะการใช้งาน

5. เอกสารประกอบอะไรบ้าง?
ควรระบุการรับรองวัสดุ การตรวจสอบย้อนกลับความร้อนหรือรุ่น และบันทึกการตรวจสอบ สำหรับบริการที่สำคัญ ใบรับรองควรระบุโลหะผสมตามหมายเลข UNS (R30021 สำหรับ Stellite 21) และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

คำถามที่พบบ่อย

Stellite 21 ทนทานต่อการกัดกร่อนมากกว่า Stellite 6 หรือไม่

ในตัวกลางบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการลดหรือสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดที่ซับซ้อน Stellite 21 มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีกว่าในการศึกษาเปรียบเทียบ อย่างไรก็ตาม ก็ไม่ได้เหนือกว่าในระดับสากล ตัวกลาง อุณหภูมิ และสถานะการเติมอากาศที่เฉพาะเจาะจงจะกำหนดประสิทธิภาพ และแนะนำให้ประเมินการกัดกร่อนสำหรับบริการจริง ตัวอย่างเช่น Stellite 6 แสดงให้เห็นความต้านทานต่อการกัดเซาะของโพรงอากาศได้ดีกว่าในการศึกษาเปรียบเทียบการเชื่อม

ฉันสามารถเปลี่ยน Stellite 6 เป็น Stellite 21 โดยไม่เปลี่ยนการออกแบบได้หรือไม่

เฉพาะในกรณีที่กลไกความล้มเหลวไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่ทำให้เกิดความแตกต่าง หากเหตุผลเดิมในการเลือก Stellite 21 คือการต้านทานความเหนื่อยล้าจากความร้อนหรือความต้านทานการครูด การใช้ Stellite 6 ทดแทนอาจไม่ช่วยแก้ปัญหาและอาจทำให้ปัญหาแย่ลงได้ ควรทบทวนการเลือกอีกครั้งโดยเทียบกับโหมดความล้มเหลวที่เกิดขึ้นจริง

Stellite 21 แข็งเพียงพอสำหรับการใช้งานแบบสวมหรือไม่?

ความแข็งเพียงอย่างเดียวถือเป็นเกณฑ์การคัดเลือกที่ไม่ดี Stellite 21 มีความอ่อนกว่า Stellite 6 ในสภาพแบบฝาก แต่สามารถแข็งตัวได้ในการใช้งาน (สูงถึงประมาณ 48 HRC) และประสิทธิภาพการสึกหรอขึ้นอยู่กับกลไก สำหรับการขัดถูอนุภาคแข็งอย่างรุนแรง โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้ Stellite 6 สำหรับการสึกหรอแบบเลื่อน การครูด หรือการหมุนเวียนด้วยความร้อน Stellite 21 อาจมีประสิทธิภาพเหนือกว่าแม้จะมีความแข็งเริ่มต้นต่ำกว่าก็ตาม

โลหะผสมทั้งสองชนิดสามารถนำมาเคลือบแข็งได้หรือไม่?

ใช่ Stellite 6 เป็นเกรดสำหรับการเคลือบผิวแข็งทั่วไป แต่ Stellite 21 มีจำหน่ายในรูปแบบลวดเชื่อมและผงสำหรับกระบวนการเคลือบทับและการหุ้ม พารามิเตอร์กระบวนการและการควบคุมการเจือจางแตกต่างกัน และซัพพลายเออร์ควรมีขั้นตอนที่ผ่านการรับรองสำหรับการผสมโลหะผสมและซับสเตรตเฉพาะ

สเปคที่ถูกมองข้ามบ่อยที่สุดเมื่อสั่งซื้อชิ้นส่วน Stellite 21 คืออะไร?

เส้นทางการผลิตและสภาวะการอบชุบด้วยความร้อน ปัจจัยเหล่านี้มีอิทธิพลต่อคุณสมบัติสุดท้ายมากกว่าองค์ประกอบโลหะผสมที่ระบุสำหรับ Stellite 21 และข้อกำหนดการซื้อที่ตั้งชื่อเฉพาะเกรดโลหะผสมทำให้ไม่สามารถกำหนดตัวแปรวิกฤตได้

ขอการสนับสนุนการเลือกหรือการรับรองวัสดุ

หากคุณกำลังประเมินก ส่วนโลหะผสมโคบอลต์ สำหรับการสึกหรอหรือการกัดกร่อน และจำเป็นต้องพิจารณาว่า Stellite 21 หรือ Stellite 6 เหมาะสมกว่าหรือไม่ ขั้นตอนต่อไปที่มีประสิทธิผลมากที่สุดคือการแบ่งปันการวาดชิ้นส่วนและคำอธิบายของโหมดความล้มเหลวที่คาดหวังกับซัพพลายเออร์ที่ทำงานกับโลหะผสมทั้งสอง ระบุอุณหภูมิการใช้งาน สภาวะการปั่นจักรยาน พื้นผิวการผสมพันธุ์ และตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน หากมี มีซัพพลายเออร์ที่มีประสบการณ์ด้วย ชิ้นส่วนโลหะผสมสเตลไลท์ ควรจะสามารถหารือเกี่ยวกับข้อเสียอย่างเป็นรูปธรรมและให้การรับรองวัสดุ ข้อมูลความแข็ง และเอกสารประกอบเส้นทางการผลิตสำหรับชิ้นส่วนที่คุณกำลังพิจารณา