司太立合金发展历程:1953年出现的用作锻造涡轮叶片的S-816,是用多种难熔元素固溶强化的合金。从50年代后期到60年代末,美国曾普遍使用过4种铸造司太立合金:WI-52,X-45,Mar-M509和FSX-414。变形司太立合金多为板材,如L-605用于制作燃烧室和导管。1966年出现的HA-188,因其中含镧而改善了抗氧化性能。苏联用于制作导向叶片的司太立合金∏K4﹐相当于HA-21。司太立合金的发展应考虑钴的资源情况。钴是一种重要战略资源,世界上大多数国家缺钴,以致司太立合金的发展受到限制。司太立合金的典型牌号有Stellite8。江苏铁基司太立合金粉末
司太立合金有哪些优点?司太立合金在高于980℃时具有较高的强度以及良好的抗热疲劳、抗热腐蚀和耐磨蚀性能,并有较好的焊接性。由于司太立合金中碳化物的热稳定性较好,故温度上升时,司太立合金的强度下降一般比较缓慢。司太立合金含铬量比较高,所以在合金表面能形成抵抗碱金属硫酸盐(如Na2SO4腐蚀的Cr2O3保护层)。合金工件的磨损在很大程度上受其表面的接触应力或冲击应力的影响。在应力作用下表面磨损随位错流动和接触表面的互相作用特征而定。对于司太立合金来说,这种特征使其具有较优的耐磨性能。且由于铬、钨和钼的合金碳化物分布于富钴的基体中以及部分铬、钨和钼原子固溶于基体,使合金得到强化,从而改善耐磨性。福建钴基司太立合金铸件在应力作用下表面磨损随位错流动和接触表面的互相作用特征而定。
司太立合金发展至今可分为∶系列ICo-Cr-W-C系列该系列是经典的司太立合金,其特点是所含合金元索少,含碳量除司太立-7以外都比较高,一般在1%以上,甚至大于2%,因此合金的硬度较高,如司太立-100可达HRC65,具有极好的耐磨粒磨损性能,抗高温耐腐蚀、耐气蚀的性能亦佳,本系列的合金韧性相对都要差些,但各牌号合金之间,W、C含量相差很大,性能也不尽相同。代表性的合金有司太立1、6、12、20。系列Ⅱ∶Co-Cr-W/Mo-Ni/Fe-C系列与前系列I相比,降低了含碳量(<0.5%),而增添了Mo、Ni、Fe、Nb等合金元素。该系的特点是适当降低了合金的硬度,提高了韧性,综合机械性能较好,机加工也比较方便,因此普遍用作各种工程材料堆焊上,代表性的合金有司太立21、31(X-40)。
司太立合金中会出现的拓扑密排相如西格玛相和Laves等是有害的,会使合金变脆。司太立合金较少使用金属间化合物进行强化,因为Co3(Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高温下不够稳定,但近年来使用金属间化合物进行强化的司太立合金也有所发展。司太立合金中碳化物的热稳定性较好。温度上升时﹐碳化物集聚长大速度比镍基合金中的γ相长大速度要慢,重新回溶于基体的温度也较高(高可达1100℃),因此在温度上升时﹐司太立合金的强度下降一般比较缓慢。司太立合金可以用于多种工艺,例如:热喷涂。
司太立6B合金是一种碳化物强化Co-Cr-W-C系高温合金,具有优良的力学性能、耐腐蚀性及耐磨性,且具有较小的摩擦系数,在不能使用润滑剂或润滑剂在高温分解、被磨蚀微粒磨损的情况下,仍然具有良好的抗卡涩、抗磨损性能,因此将司太立合金用于摩擦部件表面可提高零件的使用寿命。目前我国主要通过在零件表面堆焊司太立合金的方法来提高零件表面耐磨性,而直接应用司太立合金板材的研究较少,一定程度上限制了司太立合金的应用。司太立合金的发展应考虑钴的资源情况。司太立合金的典型牌号有Stellite31。福建钴基司太立合金铸件
司太立合金可以分为司太立耐磨损合金。江苏铁基司太立合金粉末
一般钴基高温合金缺少共格的强化相,虽然中温强度低,但在高于980℃时具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀和耐磨蚀性能,且有较好的焊接性。适于制作航空喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片和喷嘴导叶以及柴油机喷嘴等。钴基高温合金中很主要的碳化物是MC,M23C6和M6C在铸造司太立合金中,M23C6是缓慢冷却时在晶界和枝晶间析出的。在有些合金中,细小的M23C6能与基体γ形成共晶体。MC碳化物颗粒过大,不能对位错直接产生显着的影响,因而对合金的强化效果不明显,而细小弥散的碳化物则有良好的强化作用。江苏铁基司太立合金粉末
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