Сплав Стеллите

Стеллите твердый сплав который устойчив ко всем типам оксидации носки и корозии и высокой температуры. Как основанный на кобальт сплав, стеллите было изобретено в 1907 американцем Элвоод Хайнесс. Сплавы Стеллите содержат кобальт как главный компонент и содержат значительный объем никеля, хромий, вольфрам и небольшое количество присадочных элементов как молибден, ниобий, тантал, титан и ниобий, и изредка утюг. В зависимости от состава сплава, их можно сделать в провод заварки. Порошок можно использовать для торцовки твердой поверхности, термального распылять, заварки брызг, етк., и может также быть использован для бросать и ковать части и части порошковых металлургий.



Стеллите

Согласно классификации пользы, сплав стеллите можно разделить в сплав стеллите износоустойчивый, жаростойкий сплав стеллите и сплав стеллите износоустойчивый и водный корозии. Под нормальными условиями труда, на самом деле, он и износоустойчивые, высокотемпературные устойчивые, износоустойчив и коррозионностоек. Некоторые условия труда могут также требовать высокотемпературного сопротивления, сопротивления носки и коррозионной устойчивости, и более осложнена она. Под обстоятельством, больше преимущества сплава стеллите смогите быть отражено.

Типичные ранги для Стеллите являются следующими: Стеллите 1, Стеллите 4, Стеллите 6, Стеллите 12, Стеллите 20, Стеллите 31, Стеллите 100, и подобие. В Китае, исследование на суперсплаве стеллите главным образом глубоко и тщательно. Не похож на другие суперсплавы, суперсплав стеллите не усилен к приказанный участок преципитата который твердо скреплен к матрице, но состоит из аустенитовой матрицы фкк которая усиленный твердый раствор и небольшого количества карбида распределенного в матрице. Суперсплавы стеллите отливки полагаются тяжело на усиливать карбида. Чистый кристалл кобальта кристаллическая структура упакованная концом шестиугольная (хкп) под 417 ° к и преобразован к фкк на более высокой температуре. Во избежание этот переход в пользе суперсплава стеллите, виртуально весь сплав стеллите сплавлен с никелем для того чтобы стабилизировать структуру от комнатной температуры к точке плавления. Стеллите имеет плоское отношение стресс-температуры трещиноватости, но коррозионную устойчивость экспонатов превосходную горячую на температурах над °К 1000, которое может быть благодаря более высокому содержанию хромия сплава. особенность.

Положительный или отрицательный, основанные на кобальт суперсплавы начали быть начатые должными к потребности для турбонагнетателей для аэроенгинес поршеня. В 1942, Соединенные Штаты сперва преуспели в делать лезвия турбонагнетателя с зубоврачебным металлом материальным Виталлюм (Ко-27Кр-5Мо-0.5Ти). Преципитаты этого сплава постепенно из карбида фазируют и будут хрупкими во время пользы. Поэтому, содержание углерода сплава было уменьшено до 0,3% пока были добавлены, что увеличили 2,6% никеля растворимость карбида формируя элемент в матрице, таким образом переростая в сплав ХА-21. В конце 1940-х, С-40 и ХА-21 произвели космические реактивные двигатели и турбонагнетатели для бросая лезвий и направляющих решеток турбины, работая на температурах до 850-870 °К. С-816, используемых в 1953 как выкованное лезвие турбины, сплав который твердый раствор усиленный с разнообразие тугоплавкими элементами. От конца 50-х к концу 60-х, 4 типа брошенных сплавов стеллите широко были использованы в Соединенных Штатах: ВИ-52, С-45, Мар-М509 и ФСС-414. Деформированный сплав стеллите главным образом лист, как Л-605 используемое для того чтобы сделать камеры сгорания и проводники. ХА-188, которое появилось в 1966, улучшило свои противоокислительн свойства должные к своему включению сурьмы. Советский Союз используемый для того чтобы сделать направляющие решетки, сплав К4 стеллите, который соответствующий к ХА-21. Развитие сплавов стеллите должно учесть ресурсы кобальта. Кобальт важный стратегический ресурс, и большинств страны в мире нуждаются кобальте, который ограничивает развитие стеллите.

Вообще, основанные на кобальт суперсплавы нуждаются когерентном усиливать участке. Хотя средняя прочность температуры низка (только 50-75% из основанных на никел сплавов), она имеет более высокопрочную, хорошую термальную выносливость на усталость и горячую коррозионную устойчивость над 980 °К. И сопротивление ссадины, и имеет хороший велдабилиты. Соответствующий для продукции реактивных двигателей воздушной струи, промышленных газовых турбин, направляющих решеток и направляющих решеток сопла для морских газовых турбин, и сопл двигателя дизеля.

Карбид-укрепленный участок самый важный карбид в основанных на кобальт суперсплавах МК. М23К6 и М6К найдены в брошенных сплавах стеллите. Преципитаты М23К6 между границами между зернами и дентритами когда медленно охлаженный. В некоторых сплавах, точное М23К6 может сформировать со-Кристл с γ матрицы. Частицы карбида МК слишком большие сразу для того чтобы повлиять на вывихивания сразу, поэтому усиливать влияние на сплаве не очевидно, и точно рассеиванные карбиды имеют хорошее усиливать влияние. Карбиды расположенные на границах между зернами (главным образом М23К6) могут предотвратить границу между зернами от смещать и улучшить постоянную прочность. Микроструктура основанного на кобальт суперсплава ХА-31 (С-40) рассеиванный усиливать тип 6. карбид участка (КоКрВ) к.

Топологические наполненные конц участки, как участок сигмы и Лавес, которые присутствуют в некоторых сплавах стеллите, пагубны и могут причинить сплав стать хрупкими. Сплавы Стеллите более менее сильно усилены с межметаллическими смесями потому что Ко3 (ти, Ал), Ко3Та, етк. достаточно не стабилизированы в условиях высоких температур, только сплавы стеллите которые были усилены с межметаллическими смесями также превращались в последние годы.

Термическая стабильность карбидов в сплаве стеллите лучшая. Когда повышения температуры, темпы роста карбида более медленны чем это из участка γ в основанном на никел сплаве, и температура перерастворенной матрицы также выше (° до 1100 к). Поэтому, когда повышения температуры, температура слишком высоки. Прочность вертикального сплава вообще более медленна.

Сплав Стеллите имеет хорошее сопротивление к горячей корозии. Вообще поверено что причина, по которой стеллите главно к основанному на никел сплаву в этом отношении что точка плавления сульфида кобальта (как Ко-Ко4С3 эутектическое, °К 877) лучшая чем никель. Точка плавления сульфида (как Ни-Ни3С2 эутектическое 645 ° к) высока, и тарифы диффузии серы в кобальте гораздо ниже чем в никеле. Кроме того, в виду того что больший часть из сплавов стеллите имеет более высокое содержание хромия чем основанные на никел сплавы, сульфат щелочного металла (как защитный слой Кр2О3 вытравленный На2СО4) можно сформировать на поверхности сплава. Однако, сопротивление сплава стеллите обычно гораздо ниже чем это из основанного на никел сплава.

Предыдущие сплавы стеллите были произведены используя невакуумные выплавку и процессы литья. Более последние начатые сплавы, как сплав Мар-М509, были произведены выплавкой вакуума и отливкой вакуума потому что они содержало более активные элементы как цирконий и бор.

Размер и распределение частиц карбида в сплаве стеллите и размере зерна чувствительны к процессу литья. Для того чтобы достигнуть необходимой постоянной прочности и термальных свойств усталости компонентов стеллите бросания, параметры процесса литья необходимо контролировать. Сплаву стеллите нужно быть жарой - обработанной, главным образом для того чтобы контролировать высыпание карбидов. Для сплава стеллите бросания, во первых, решение обработано на высокой температуре, и температура обычно ° около 1150 к, так, что все основные карбиды, включая некоторый тип карбиды МК, будут растворены в твердом растворе; после этого обработка вызревания выполнена на К. ° 870-980. Ре-преципитат карбиды (наиболее обыкновенно М23К6).

Торцовка сплава Ситали сплава стеллите отделывая поверхность содержит вольфрам 25-33% хромий, 3-21% и 0.7-3.0% углерода. С увеличением содержания углерода, металлографик структура измененная от хыпоеутектик аустенита + М7К3 эутектических на хыперойтектик насцентный карбид М7К3 + М7К3 эутектические. Углистое, больше основное М7К3, большой твердость макроса, высокий сопротивление ссадины, только сопротивление удара, велдабилиты и подвергая механической обработке представление уменьшат. Стеллите сплавило с хромием и вольфрам имеет превосходные сопротивление оксидации, коррозионную устойчивость и сопротивление жары. Поддерживая высокие твердость и прочность на 650 ° к важная особенность различая такие сплавы от основанных на никел и основанных на утюг сплавов. После обработки, сплав стеллите имеет низкую шероховатость поверхности, высокое сопротивление царапины и низкий коэффициент трением, и также соответствующий для слипчивой носки, особенно на поверхностях для заклеивания клапана сползать и контакта. Однако, в случае абразивного износа высоко-стресса, низкоуглеродистый сплав кобальт-хроми-вольфрама как не износоустойчив как низкоуглеродистая сталь. Поэтому, выбор дорогого сплава стеллите должен быть направлен профессионалами для того чтобы увеличить потенциал материала.

Также сплавы Ситайли отделывая поверхность содержа участок Лавес, как Ко-28Мо-17Кр-3Си и Ко-28Мо-8Кр-2Си, которые сплавлены с хромием и молибденом. В виду того что Лавес имеет более низкую твердость чем карбиды, материал спаренный с трением металла более менее ворн.

Носка воркпьесе сплава в большинстве повлияна на стрессом контакта или удара поверхности. Поверхностная носка зависит от взаимодействия подачи и контактирующих поверхностей вывихивания под стрессом. Для сплавов стеллите, эта особенность имеет более низкую энергию штабелируя недостатка с матрицей и структура матрицы преобразована от гранецентрированной кубической решетки к шестиугольной наполненной конц кристаллической структуре под влиянием стресса или температуры, и имеет шестиугольную наполненную конц кристаллическую структуру. Материалы металла, сопротивление носки главны. К тому же, содержание, словотолкование и распределение второго участка сплава, как карбиды, также имеют влияние на сопротивлении носки. С карбидов сплава хромия, вольфрам и молибден распределены в кобальт-богатой матрице и некоторые из атомов хромия, вольфрама и молибдена тверд-солюбилизированы в матрице, сплав усилены для того чтобы улучшить сопротивление носки. В брошенных сплавах стеллите, размер частицы карбида связан с охлаждая тарифом, и частицы карбида относительно точны охлажданный. В отливке песка, твердость сплава ниже и частицы карбида более грубы. В этом государстве, сопротивление абразивного износа сплава значительно лучшее чем эта из отливки графита (частицы карбида отлично), и слипчивое сопротивление носки оба там никакая значительная разница, показывая что грубые карбиды вносят вклад в улучшенное сопротивление абразивного износа