Ang Stellite alloy ay isang pangkalahatang termino para sa isang serye ng mga cobalt-chromium alloy na lumalaban sa mataas na temperatura, pagkasira at kaagnasan. Ang "Stellite" ay orihinal na patent ng Deloro Group. Noong 2012, ang Deloro Stellite Group ay nakuha ng Kennametal at naging isang rehistradong trademark ng Kennametal, na ginamit upang sumangguni sa mga partikular na cobalt-based na haluang metal.
Ang kemikal na komposisyon ng Stellite alloy:
Ang stellite alloy ay kabilang sa cobalt-based alloy family at higit sa lahat ay naglalaman ng mga sumusunod na pangunahing elemento:
Cobalt (Co): Isang elemento ng matrix, na nagkakahalaga ng humigit-kumulang 50-65% ng kabuuang timbang, na nagbibigay ng mahusay na lakas sa mataas na temperatura at thermal fatigue resistance.
Chromium (Cr): Ang nilalaman nito ay karaniwang nasa pagitan ng 25% at 33%, at ito ang susi sa pagbuo ng isang siksik na proteksiyon na layer ng chromium oxide (Cr₂O₃), na nagbibigay sa alloy ng namumukod-tanging panlaban sa mataas na temperatura na oksihenasyon at kaagnasan.
Tungsten (W) at molibdenum (Mo): Ang pangunahing solidong solusyon na nagpapatibay ng mga elemento. Ang ilang tungsten o molibdenum ay magsasama sa carbon upang bumuo ng mga matitigas na carbide, na makabuluhang magpapahusay sa pulang tigas at wear resistance ng haluang metal.
Carbon (C): Ang nilalaman ay nagbabago sa pagitan ng 0.1% at 3.0%. Ang carbon ay ang pangunahing elemento sa pagbuo ng mga karbida (tulad ng MC, M₂₃C₆, M₇C₃), na naka-embed sa cobalt matrix tulad ng mga steel bar, na bumubuo ng "skeleton" para sa haluang metal na lumalaban sa pagkasira.
Ang pagpapalakas ng Stellite alloy ay higit sa lahat ay nagmumula sa austenite matrix na pinalakas ng solidong solusyon at ang mga carbide na ipinamamahagi sa matrix. Ang kakaibang mekanismo ng pagpapalakas na ito ay nagbibigay-daan sa Stellite alloy na makaranas ng napakabagal na pagbaba ng lakas habang tumataas ang temperatura, na nagbibigay dito ng napakataas na thermal stability.
Ang mga pangunahing marka at katangian ng Stellite alloy:
Serye na lumalaban sa pagsusuot
Stellite 1: Isang high-carbon at high-tungsten grade na may tigas na hanggang HRC 48-55. Ito ay may mahusay na anti-abrasive wear performance at angkop para sa valve seats, bearings at wear-resistant liners, atbp.
Stellite 4: Mataas na lakas, mataas na tigas. Ito ay angkop para sa cold stamping dies, high-stress wear parts, atbp.
Stellite 6: Ang pinaka maraming nalalaman at klasikong grado, ito ay kilala bilang "Jack ng lahat ng uri". Mayroon itong perpektong balanse ng tigas (tungkol sa HRC 40) at tigas, at nagtatampok din ng mahusay na resistensya sa epekto, paglaban sa kaagnasan at paglaban sa mataas na temperatura. Ito ay malawakang ginagamit sa balbula sealing ibabaw, engine valves at iba't-ibang bushings, atbp.
Stellite 12: Ang pagganap nito ay nasa pagitan ng Stellite 1 at Stellite 6, na may tigas na humigit-kumulang HRC 45. Ito ay mas matigas at mas lumalaban sa pagsusuot kaysa sa Stellite 6, at angkop para sa mataas na temperatura at mataas na presyon ng mga balbula, sawteeth, screw push rod, at control valve.
Stellite 20: Isang grado na may napakataas na tigas (humigit-kumulang HRC 60), pangunahing idinisenyo para sa matinding nakasasakit na mga kondisyon ng pagsusuot, at kadalasang ginagamit sa mga bearing sleeves, wear-resistant na mga plate, at rotary sealing ring.
Stellite 100: Impact-resistant at cavitation resistant, pangunahing idinisenyo para sa matinding nakasasakit na mga kondisyon ng pagsusuot, madalas itong ginagamit sa mga pump impeller, turbine blades, at kemikal na kagamitan.
High-temperatura/corrosion-resistant series
Stellite 21: Isang mababang-carbon, molibdenum na naglalaman ng grado na may mahusay na tibay at pambihirang thermal shock resistance. Mga blades ng gas turbine, mga balbula na may mataas na temperatura, mga bahagi ng industriya ng nuklear.
Stellite 31 (X-40) : Naglalaman ng nickel, nagtatampok ito ng mahusay na lakas ng mataas na temperatura at thermal fatigue resistance, at matagal nang ginagamit bilang materyal para sa mga guide vane sa mga aero engine at mga bahagi ng mga gas turbine.
Stellite 25: Mababang nilalaman ng carbon, na may mahusay na pagtutol sa thermal fatigue, oxidation at sulfidation, na angkop para sa mga bahagi ng combustion chamber.
Espesyal na Serye ng Pagganap
Tribaloy T-400: Mataas na molibdenum na nilalaman, mahusay na mataas na temperatura na self-lubricating na ari-arian, nakakamit ang mataas na temperatura na self-lubrication sa pamamagitan ng Laves phase, partikular na angkop para sa mga gate valve at oil-free na mga bahagi ng lubrication sa mataas na temperatura at napaka-corrosive na media.
Tribaloy T-800: Mataas na molybdenum at mataas na chromium, na may mas mahusay na resistensya sa pagsusuot kaysa sa T-400, na angkop para sa mas hinihingi, lubhang kinakaing unti-unti at mataas na temperatura na mga kapaligiran.
Mga kalamangan at kawalan ng Stellite alloy
Mga kalamangan
Natitirang pulang tigas: Ang pinaka-kilalang katangian ng Stellite alloy ay na maaari nitong mapanatili ang mataas na tigas at lakas kahit na sa mataas na temperatura mula 650 hanggang 1000 ℃. Ang mga karbida nito ay hindi muling natutunaw hanggang sa kasing taas ng 1100 ℃, na mahirap makuha ng maraming materyales na nakabatay sa bakal at nakabatay sa nikel.
Comprehensive corrosion resistance: Ang mataas na chromium content ay nagbibigay-daan dito upang bumuo ng isang stable passivation film sa iba't ibang corrosive media, kabilang ang tubig-dagat, sulfuric acid, nitric acid at high-temperature na gas, na nagpapakita ng mahusay na pagtutol sa pare-pareho at lokal na kaagnasan. Lalo na sa mga tuntunin ng paglaban sa thermal corrosion (tulad ng sulfidation), ang mga Stellite alloy ay kadalasang nakahihigit sa mga haluang metal na nakabatay sa nikel dahil sa mas mataas na punto ng pagkatunaw ng cobalt sulfides.
Natitirang wear resistance: Maging ito man ay intermetallic friction wear (adhesive wear) o erosion wear na dulot ng mga likidong naglalaman ng mga particle, ang Stellite alloy ay mahusay na gumaganap. Ito ay may mababang koepisyent ng friction at malakas na anti-scratch na kakayahan.
Napakahusay na thermal fatigue resistance: Maaari itong makatiis ng matinding pagbabago sa temperatura (thermal shock) nang walang pag-crack, na ginagawa itong lubos na angkop para sa madalas na pagsisimula ng mga kondisyon ng mga balbula, amag, atbp.
Disadvantage
Hindi sapat na lakas ng katamtamang temperatura: Sa mga katamtamang temperatura (tulad ng 600-800 ℃), ang lakas ng mga haluang Stellite ay karaniwang 50-75% lamang ng mga haluang nakabatay sa nickel dahil sa kakulangan ng magkakaugnay na mga yugto ng pagpapalakas.
Mataas na kahirapan sa pagproseso: Dahil sa mataas na tigas at mataas na tigas nito, ang pagputol ng pagproseso ng Stellite alloy ay lubhang mahirap. Karaniwan, ang paggiling o mga espesyal na paraan ng pagproseso lamang ang maaaring gamitin, na nagreresulta sa mataas na gastos sa pagmamanupaktura para sa mga bahagi.
Kakulangan ng mapagkukunan: Ang Cobalt ay isang mahalagang estratehikong mapagkukunan. Ang mga pandaigdigang reserba nito ay limitado at hindi pantay na ipinamamahagi, na humahantong sa mataas na presyo ng Stellite alloy. Sa ilang lawak, nililimitahan nito ang malakihang aplikasyon nito.
Limitadong pagtutol sa oksihenasyon: Sa kabila ng mahusay na pagtutol nito sa thermal corrosion, ang paglaban sa oksihenasyon ng mga haluang metal ng Stellite sa mga purong kapaligirang oksihenasyon na may mataas na temperatura ay kadalasang mas mababa kaysa sa mga haluang metal na nakabase sa nikel.
