Stellite司太立合金

 Stellite合金套筒Stellite合金是一種能耐各種類(lèi)型磨損和腐蝕以及高溫氧化的硬質(zhì)合金,，在我國(guó)翻譯成司太立合金,，即通常所說(shuō)的鈷基合金，Stellite合金由美國(guó)人Elwood Hayness 于1907年發(fā)明,。Stellite合金是以鈷作為主要成分,，含有相當(dāng)數(shù)量的鎳、鉻、鎢和少量的鉬,、鈮,、鉭、鈦,、鑭等合金元素,，偶爾也還含有鐵的一類(lèi)合金。根據(jù)合金中成分不同,，它們可以制成焊絲,，粉末用于硬面堆焊，熱噴涂,、噴焊等工藝,，也可以制成鑄鍛件和粉末冶金件。      中文名stellite合金類(lèi)    型硬質(zhì)合金別    名太立合金

按使用用途分類(lèi),，Stellite合金可以分為Stellite耐磨損合金,，Stellite耐高溫合金及Stellite耐磨損和水溶液腐蝕合金。一般使用工況下,，其實(shí)都是兼有耐磨損耐高溫或耐磨損耐腐蝕的情況,，有的工況還可能要求同時(shí)耐高溫耐磨損耐腐蝕，而越是在這種復(fù)雜的工況下,，才越能體現(xiàn)Stellite合金的優(yōu)勢(shì),。  Stellite合金的典型牌號(hào)有：Stellite1，Stellite4,，Stellite6,，Stellite8，Stellite12,，Stellite20,，Stellite21，Stellite31,，Stellite100等,。在我國(guó)，主要對(duì)Stellite高溫合金研究比較深入和透徹（國(guó)內(nèi)典型研究與推廣單位是鋼鐵研究總院與北京融品科技有限公司）,。與其它高溫合金不同,，Stellite高溫合金不是由與基體牢固結(jié)合的有序沉淀相來(lái)強(qiáng)化，而是由已被固溶強(qiáng)化的奧氏體fcc基體和基體中分布少量碳化物組成,。鑄造Stellite高溫合金卻是在很大程度上依靠碳化物強(qiáng)化,。純鈷晶體在417℃以下是密排六方（hcp）晶體結(jié)構(gòu),，在更高溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)閒cc,。為了避免Stellite高溫合金在使用時(shí)發(fā)生這種轉(zhuǎn)變，實(shí)際上所有Stellite合金由鎳合金化，以便在室溫到熔點(diǎn)溫度范圍內(nèi)使組織穩(wěn)定化,。Stellite合金具有平坦的斷裂應(yīng)力-溫度關(guān)系,，但在1000℃以上卻顯示出比其他高溫下具有優(yōu)異的抗熱腐蝕性能，這可能是因?yàn)樵摵辖鸷t量較高,，這是這類(lèi)合金的一個(gè)特征,。

一般鈷基高溫合金缺少共格的強(qiáng)化相，雖然中溫強(qiáng)度低(只有鎳基合金的50-75%),，但在高于980℃時(shí)具有較高的強(qiáng)度,、良好的抗熱疲勞、抗熱腐蝕和耐磨蝕性能,，且有較好的焊接性,。適于制作航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī),、艦船燃?xì)廨啓C(jī)的導(dǎo)向葉片和噴嘴導(dǎo)葉以及柴油機(jī)噴嘴等,。

碳化物強(qiáng)化相 鈷基高溫合金中主要的碳化物是 MC，M23C6和M6C在鑄造Stellite合金中,，M23C6是緩慢冷卻時(shí)在晶界和枝晶間析出的,。在有些合金中，細(xì)小的M23C6能與基體γ形成共晶體,。MC碳化物顆粒過(guò)大,，不能對(duì)位錯(cuò)直接產(chǎn)生顯著的影響，因而對(duì)合金的強(qiáng)化效果不明顯,，而細(xì)小彌散的碳化物則有良好的強(qiáng)化作用,。位于晶界上的碳化物(主要是M23C6)能阻止晶界滑移，從而改善持久強(qiáng)度,，鈷基高溫合金HA-31(X-40)的顯微組織為彌散的強(qiáng)化相為 (CoCrW)6 C型碳化物,。

在某些Stellite合金中會(huì)出現(xiàn)的拓?fù)涿芘畔嗳缥鞲瘳斚嗪蚅aves等是有害的，會(huì)使合金變脆,。Stellite合金較少使用金屬間化合物進(jìn)行強(qiáng)化,，因?yàn)镃o3 (Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高溫下不夠穩(wěn)定，但近年來(lái)使用金屬間化合物進(jìn)行強(qiáng)化的Stellite合金也有所發(fā)展,。

Stellite合金中碳化物的熱穩(wěn)定性較好,。溫度上升時(shí)﹐碳化物集聚長(zhǎng)大速度比鎳基合金中的γ相長(zhǎng)大速度要慢，重新回溶于基體的溫度也較高(高可達(dá)1100℃),，因此在溫度上升時(shí)﹐Stellite合金的強(qiáng)度下降一般比較緩慢,。

Stellite合金有很好的抗熱腐蝕性能， 一般認(rèn)為,，Stellite合金在這方面優(yōu)于鎳基合金的原因,，是鈷的硫化物熔點(diǎn)(如Co-Co4S3共晶,，877℃)比鎳的硫化物熔點(diǎn)(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高，并且硫在鈷中的擴(kuò)散率比在鎳中低得多,。而且由于大多數(shù)Stellite合金含鉻量比鎳基合金高,，所以在合金表面能形成抵抗堿金屬硫酸鹽(如Na2SO4腐蝕的Cr2O3保護(hù)層)。但Stellite合金抗氧化能力通常比鎳基合金低得多,。

Stellite司太立合金 Stellite堆焊合金含鉻25-33%,，含鎢3-21%，含碳0.7-3.0%,。,，隨著含碳量的增加，其金相組織從亞共晶的奧氏體+M7C3型共晶變成過(guò)共晶的M7C3型初生碳化物+ M7C3型共晶,。含碳越多,，初生M7C3越多，宏觀硬度加大,，抗磨料磨損性能提高,，但耐沖擊能力，焊接性,，機(jī)加工性能都會(huì)下降,。被鉻和鎢合金化的Stellite合金具有很好的抗氧化性，抗腐蝕性和耐熱性,。在650℃仍能保持較高的硬度和強(qiáng)度,，這是該類(lèi)合金區(qū)別于鎳基和鐵基合金的重要特點(diǎn)。Stellite合金機(jī)加工后表面粗糙度低,，具有高的抗擦傷能力和低的摩擦系數(shù),，也適用于粘著磨損，尤其在滑動(dòng)和接觸的閥門(mén)密封面上,。但在高應(yīng)力磨料磨損時(shí),，含碳低的鈷鉻鎢合金耐磨性還不如低碳鋼，因此,，價(jià)格昂貴的Stellite合金的選用,，必須有專(zhuān)業(yè)人士的指導(dǎo)，才能發(fā)揮材料的大潛力,。  國(guó)外還有用鉻,，鉬合金化的含Laves相的Stellite堆焊合金，如Co-28Mo-17Cr-3Si和Co-28Mo-8Cr-2Si,。由于Laves相比碳化物硬度低,，在金屬摩擦付中與之配對(duì)的材料磨損較小。

合金工件的磨損在很大程度上受其表面的接觸應(yīng)力或沖擊應(yīng)力的影響,。在應(yīng)力作用下表面磨損隨位錯(cuò)流動(dòng)和接觸表面的互相作用特征而定,。對(duì)于Stellite合金來(lái)說(shuō),，這種特征與基體具有較低的層錯(cuò)能及基體組織在應(yīng)力作用或溫度影響下由面心立方轉(zhuǎn)變?yōu)榱矫芘啪w結(jié)構(gòu)有關(guān)，具有六方密排晶體結(jié)構(gòu)的金屬材料,，耐磨性是較優(yōu)的。此外,，合金的第二相如碳化物的含量,、形態(tài)和分布對(duì)耐磨性也有影響。由于鉻,、鎢和鉬的合金碳化物分布于富鈷的基體中以及部分鉻,、鎢和鉬原子固溶于基體，使合金得到強(qiáng)化,，從而改善耐磨性,。在鑄造Stellite合金中，碳化物顆粒尺寸與冷卻速度有關(guān),，冷卻快則碳化物顆粒比較細(xì),。砂型鑄造時(shí)合金的硬度較低，碳化物顆粒也較粗大,，這種狀態(tài)下,，合金的磨料磨損耐磨性明顯優(yōu)于石墨型鑄造（碳化物顆粒較細(xì)），而粘著磨損耐磨性?xún)烧邲](méi)有明顯差異,，說(shuō)明粗大的碳化物有利于改善抗磨料磨損能力,。。

stellite合金有很多牌號(hào),，不同牌號(hào)的化學(xué)成分也是不同的,。 司太立合金（Stellite）是一種能耐各種類(lèi)型磨損和腐蝕以及高溫氧化的硬質(zhì)合金。即通常所說(shuō)的鈷鉻鎢（鉬）合金或鈷基合金,。 司太立合金的典型牌號(hào)有：Stellite1,，Stellite4，Stellite6,，Stellite8,，Stellite12，Stellite20,，Stellite31,，Stellite100等。 司太立堆焊合金含鉻25-33%,，含鎢3-21%,，含碳0.7-3.0%