Liga de Stellite

Stellite é uma liga dura que seja resistente a todos os tipos de desgaste e corrosão e oxidação de alta temperatura. Sabido como a liga cobalto-baseada, o stellite foi inventado em 1907 pelo americano Elwood Hayness. As ligas de Stellite contêm o cobalto como um componente principal e contêm uma quantidade considerável de níquel, cromo, tungstênio e uma pequena quantidade de elementos de liga tais como o molibdênio, o nióbio, o tântalo, o titânio e o nióbio, e ocasionalmente o ferro. Segundo a composição da liga, podem ser feitos no fio de soldadura. O pó pode ser usado para a superfície da superfície dura, a pulverização térmica, a soldadura do pulverizador, etc., e pode igualmente ser usado moldando e forjando as peças e as peças da metalurgia de pó.



Stellite

De acordo com a classificação do uso, a liga do stellite pode ser dividida na liga desgaste-resistente do stellite, na liga de alta temperatura do stellite e na liga desgaste-resistente e aquosa do stellite da corrosão. Sob condições de trabalho normais, de fato, é resistente, desgaste-resistente desgaste-resistente, de alta temperatura e resistente à corrosão. Algumas condições de trabalho podem igualmente exigir a resistência de alta temperatura, a resistência de desgaste e a resistência de corrosão, e mais complicado é. Sob a circunstância, mais as vantagens da liga do stellite pode ser refletido.

As categorias típicas para Stellite são: Stellite 1, Stellite 4, Stellite 6, Stellite 12, Stellite 20, Stellite 31, Stellite 100, e semelhante. Em China, a pesquisa sobre o superalloy do stellite é principalmente profunda e completa. Ao contrário de outros superalloys, o superalloy do stellite não é reforçado em uma fase precipitado pedida que seja ligada firmemente à matriz, mas consiste em uma matriz austenítica do fcc que seja solução contínua reforçada e em uma pequena quantidade de carboneto distribuída na matriz. Os superalloys do stellite da carcaça confiam pesadamente no reforço do carboneto. O cristal puro do cobalto é (hcp) uma estrutura de cristal sextavada embalada fim abaixo 417 do ° C e é convertido ao fcc em uma temperatura mais alta. A fim evitar esta transição no uso do superalloy do stellite, virtualmente toda a liga do stellite é ligada com o níquel para estabilizar a estrutura da temperatura ambiente ao ponto de derretimento. Stellite tem um relacionamento liso da esforço-temperatura da fratura, mas a resistência de corrosão quente excelente das exibições em temperaturas acima do °C 1000, que pode ser devido ao índice mais alto do cromo da liga. uma característica.

No final dos anos 30, os superalloys cobalto-baseados começaram a ser desenvolvido devido à necessidade para turbocompressores para os motores de avião do pistão. Em 1942, o Estados Unidos sucedeu primeiramente em fazer as lâminas do turbocompressor com o metal dental Vitallium material (Co-27Cr-5Mo-0.5Ti). Os precipitates desta liga gradualmente fora do carboneto põem em fase e tornam-se frágeis durante o uso. Consequentemente, o índice de carbono da liga foi reduzido a 0,3% quando 2,6% do níquel foram adicionados para aumentar a solubilidade do carboneto que forma o elemento na matriz, assim tornando-se a liga HA-21. No final dos anos 40, o X-40 e o HA-21 produziram os motores de jato aeroespaciais e os turbocompressores para as lâminas de turbina e aletas de guia de moldação, operando-se em temperaturas até 850-870 °C.S-816, usados em 1953 como uma lâmina de turbina forjada, são uma liga que seja solução contínua reforçada com uma variedade de elementos refratários. Do final dos anos 50 ao no final dos anos 60, quatro tipos de ligas moldadas do stellite eram amplamente utilizados no Estados Unidos: WI-52, X-45, Mar-M509 e FSX-414. A liga deformada do stellite é na maior parte folha, tal como L-605 usado para fazer câmaras e canalizações de combustão. HA-188, que apareceu em 1966, melhorou suas propriedades antioxidantes devido a sua inclusão do antimônio. A União Soviética usada para fazer aletas de guia, a liga K4 do stellite, que é equivalente a HA-21. O desenvolvimento de ligas do stellite deve tomar em consideração os recursos do cobalto. O cobalto é um recurso estratégico importante, e a maioria de países no mundo faltam o cobalto, que limita o desenvolvimento do stellite.

Geralmente, os superalloys cobalto-baseados faltam uma fase coerente do reforço. Embora a força média da temperatura seja baixa (somente 50-75% de ligas níquel-baseadas), tem uma resistência térmica mais de grande resistência, boa da fadiga e a resistência de corrosão quente acima de 980 °C. E a resistência de abrasão, e tem a boa capacidade de soldadura. Apropriado para a produção de motores de jato do ar, turbina a gás industriais, aletas de guia e aletas de guia do bocal para turbina a gás marinhas, e bocais do motor diesel.

fase Carboneto-fortificada o carboneto o mais importante em superalloys cobalto-baseados é MC. M23C6 e M6C são encontrados em ligas moldadas do stellite. Precipitates M23C6 entre limites de grão e dendrites quando de refrigeração lentamente. Em algumas ligas, M23C6 fino pode formar um co-cristal com o γ da matriz. As partículas do carboneto de MC são demasiado grandes afetar diretamente diretamente as deslocações, assim que o efeito do reforço na liga não é óbvio, e os carbonetos finamente dispersados têm um bom efeito do reforço. Os carbonetos situados nos limites de grão (principalmente M23C6) podem impedir que o limite de grão deslize e melhorar a força permanente. A microestrutura do superalloy cobalto-baseado HA-31 (X-40) é o tipo 6. carboneto dispersado da fase do reforço (CoCrW) de C.

As fases fim-embaladas topológicas, tais como a fase do sigma e o Laves, que estam presente em determinadas ligas do stellite, são prejudiciais e podem fazer com que a liga torne-se frágil. As ligas de Stellite são reforçadas menos fortemente com os compostos intermetallic porque Co3 (si, Al), Co3Ta, etc. não são suficientemente estáveis em altas temperaturas, mas as ligas do stellite que foram reforçadas com compostos intermetallic têm-se tornado igualmente nos últimos anos.

A estabilidade térmica dos carbonetos na liga do stellite é melhor. Quando a temperatura aumenta, a taxa de crescimento do carboneto é mais lenta do que aquela da fase do γ na liga níquel-baseada, e a temperatura da matriz redissolved é igualmente mais alta (° até 1100 C). Consequentemente, quando a temperatura aumenta, a temperatura é demasiado alta. A força da liga vertical é geralmente mais lenta.

A liga de Stellite tem a boa resistência à corrosão quente. Acredita-se geralmente que a razão pela qual o stellite é superior à liga níquel-baseada a este respeito é que o ponto de derretimento do sulfureto do cobalto (tal como Co-Co4S3 eutectic, o °C) 877 é melhor do que o níquel. O ponto de derretimento do sulfureto (tal como 645 o ° Ni-Ni3S2 eutectic C) são altos, e a taxa da difusão de enxofre no cobalto é muito mais baixa do que no níquel. Além disso, desde que a maioria das ligas do stellite têm um índice mais alto do cromo do que as ligas níquel-baseadas, um sulfato alcalino (tal como uma camada Cr2O3 protetora gravada por Na2SO4) pode ser formado na superfície da liga. Contudo, a resistência da liga do stellite é geralmente muito mais baixa do que aquela da liga níquel-baseada.

As ligas adiantadas do stellite foram produzidas usando a fundição do não-vácuo e moldando processos. Umas ligas desenvolvidas mais atrasadas, tais como a liga Mar-M509, foram produzidas pela fundição do vácuo e pela carcaça de vácuo porque contiveram uns elementos mais ativos tais como o zircônio e o boro.

O tamanho e a distribuição de partículas do carboneto na liga do stellite e no tamanho de grão são sensíveis ao processo da carcaça. A fim conseguir a força permanente exigida e as propriedades de fadiga térmicas dos componentes do stellite do molde, os parâmetros de processo da carcaça devem ser controlados. A liga do stellite precisa de ser calor - tratado, para controlar principalmente a precipitação dos carbonetos. Para a liga do stellite do molde, em primeiro lugar, a solução é tratada em uma alta temperatura, e a temperatura é geralmente o ° aproximadamente 1150 C, de modo que todos os carbonetos preliminares, incluindo algum tipo carbonetos de MC, sejam dissolvidos na solução contínua; o tratamento do envelhecimento é executado então 870-980 no ° C. Re-precipitado os carbonetos (o mais geralmente M23C6).

A superfície da liga da superfície de Sitali da liga do stellite contém o tungstênio 25-33% o cromo, 3-21% e os 0.7-3.0% carbonos. Com o aumento do índice de carbono, a estrutura metalográfica mudada da austenita hypoeutectic + do M7C3 eutectic ao carboneto M7C3 emergente hypereutectic + ao M7C3 eutectic. O mais carbonado, mais o M7C3 preliminar, maior a dureza macro, mais alta a resistência de abrasão, mas a resistência de impacto, a capacidade de soldadura e o desempenho fazendo à máquina diminuirão. Stellite ligou com o cromo e o tungstênio tem a resistência de oxidação excelente, a resistência de corrosão e a resistência térmica. A dureza e a força altas de manutenção 650 no ° C são uma característica importante que distingue tais ligas das ligas níquel-baseadas e ferro-baseadas. Após o processamento, a liga do stellite tem a baixa aspereza de superfície, a resistência alta do risco e o baixo coeficiente da fricção, e é igualmente apropriada para o desgaste esparadrapo, especialmente em superfícies de selagem da válvula do deslizamento e do contato. Contudo, no caso do desgaste abrasivo do alto-esforço, a liga do cobalto-cromo-tungstênio do baixo-carbono não é tão desgaste-resistente quanto o aço do baixo-carbono. Consequentemente, a seleção da liga cara do stellite deve ser guiada por profissionais para maximizar o potencial do material.

Há igualmente ligas da superfície de Sitaili que contêm a fase de Laves, tal como Co-28Mo-17Cr-3Si e Co-28Mo-8Cr-2Si, que são ligados com o cromo e o molibdênio. Desde que Laves tem uma dureza mais baixa do que carbonetos, o material emparelhado com a fricção do metal é menos gasto.

O desgaste do workpiece da liga é afetado pela maior parte pelo esforço do contato ou do impacto da superfície. O desgaste de superfície depende da interação de superfícies do fluxo e de contato da deslocação sob o esforço. Para ligas do stellite, esta característica tem uma energia mais baixa da falha de empilhamento com a matriz e a estrutura da matriz é transformada de um cúbico cara-centrado a uma estrutura de cristal fim-embalada sextavada sob a influência do esforço ou da temperatura, e tem uma estrutura de cristal fim-embalada sextavada. Os materiais do metal, resistência de desgaste são superiores. Além, o índice, a morfologia e a distribuição da segunda fase da liga, tal como carbonetos, igualmente têm um efeito na resistência de desgaste. Desde os carbonetos da liga do cromo, o tungstênio e o molibdênio são distribuídos na matriz cobalto-rica e alguns dos átomos do cromo, do tungstênio e do molibdênio contínuo-solubilized na matriz, a liga são reforçados para melhorar a resistência de desgaste. Em ligas moldadas do stellite, o tamanho de partícula do carboneto é relacionado à velocidade de arrefecimento, e as partículas do carboneto são relativamente finas quando de refrigeração. Na carcaça de areia, a dureza da liga é mais baixa e as partículas do carboneto são mais grosseiras. Neste estado, a resistência de desgaste abrasiva da liga é significativamente melhor do que aquela da carcaça da grafite (as partículas do carboneto são muito bem), e a resistência de desgaste adesiva não é ambos lá é nenhuma diferença significativa, indicando que os carbonetos grosseiros contribuem à resistência de desgaste abrasiva melhorada