Стеллит: состав, свойства и применение в литье

Содержание

Что такое стеллит?

Стеллит — это группа кобальт-хромовых сплавов, известная своей исключительной износостойкостью, коррозионной стойкостью и устойчивостью к высоким температурам. Сплавы стеллита, разработанные Элвудом Хейнсом в начале 20 века, обычно состоят из кобальта, хрома и вольфрама с различными добавками других элементов, таких как углерод, молибден и никель. Эти сплавы известны своей твердостью, ударной вязкостью и устойчивостью к истиранию, что делает их идеальными для применения в суровых и абразивных средах, включая режущие инструменты, пильные полотна, клапаны и компоненты аэрокосмической промышленности. Стеллитовые сплавы известны своей способностью сохранять свои свойства даже при высоких температурах и экстремальных механических нагрузках, что делает их незаменимыми в таких отраслях, как аэрокосмическая, нефтегазовая и обрабатывающая промышленность.

Почему этот сплав называется стеллитом?

Сплав Стеллит назван в честь деревни Стеллит, где жил американский металлург Элвуд Хейнс, которая расположена в Пенсильвании, США. Элвуд Хейнс был изобретателем этого кобальт-хромового сплава и назвал его в честь места, где он жил и проводил свои исследования. Стеллитовые сплавы были разработаны в начале 20-го века и с тех пор стали хорошо известны благодаря своей исключительной износостойкости, коррозионной стойкости и высокотемпературным характеристикам, находя широкое применение в различных промышленных применениях, включая режущие инструменты, пильные полотна, клапаны и аэрокосмическую промышленность. компоненты.

стеллитовое литье 2

Существуют ли разные типы стеллита?

Да, существуют различные типы и варианты сплавов стеллита, каждый из которых имеет разный химический состав, предназначенный для конкретных целей. Их можно разделить на высокоуглеродистые для применений с высоким уровнем износа, низкоуглеродистые для использования при высоких температурах и низкоуглеродистые с повышенным содержанием хрома для борьбы с коррозией.

Каков химический состав стеллита?

Стеллитные сплавы содержат такие элементы, как кобальт, хром, углерод, молибден, вольфрам, титан, кремний, сера, фосфор, марганец, бор, алюминий, железо, никель и другие в различных пропорциях, в зависимости от конкретного типа сплава. Ниже приведен типичный химический состав стеллита:

Элементы

Содержание

Кобальт, Ко

57%

Хром, Кр

28 – 32%

Вольфрам, Вт

11 – 13%

Углерод, С

2 – 3 %

Кремний, Си

1.20%

Железо, Fe

1%

Никель, Ni

1%

Другой

1.50%

Каковы характеристики стеллита?

Стеллитовые сплавы немагнитны, обладают высокой коррозионной стойкостью и имеют чрезвычайно высокую температуру плавления. Они исключительно твердые и прочные, что делает их обработку сложной и дорогой.

стеллитовые отливки 1

Каковы механические свойства стеллита?

Стеллитовые сплавы известны своей высокой износостойкостью, механической прочностью и долговечностью, что делает их пригодными для применения в сложных условиях. Конкретные механические свойства могут варьироваться в зависимости от состава сплава. Вот механические свойства сплава стеллита:

Характеристики

Метрика

Императорский

Плотность

8,69 г/см³

0,314 фунта/дюйм³

Твердость по Роквеллу С

50-58

50-58

Предел прочности

1195 МПа

173 фунта на квадратный дюйм

Предел текучести

1050 МПа

152 фунта на квадратный дюйм

Модуль упругости

230 ГПа

33,4 × 106 фунтов на квадратный дюйм

Относительное удлинение при разрыве

<1%

<1%

Является ли сплав стеллита магнитным?

Нет, сплавы стеллита немагнитны из-за своего кобальт-хромового состава.

Каковы процессы производства стеллитовых сплавов?

Стеллитовые сплавы можно производить различными методами, включая ковку или горячую ковку, наплавку, порошковую металлизацию и литье. Выбор производственного процесса зависит от предполагаемого применения. 

стеллитовые отливки 4

В каких областях можно применять стеллитовые сплавы?

Стеллитовые сплавы находят применение в широком спектре отраслей промышленности, включая зубья пил, наплавку, детали машин, компоненты двигателей внутреннего сгорания, медицинские устройства (например, искусственные тазобедренные суставы) и токарные инструменты для токарных станков.

 стеллитовые отливки 5

Подходит ли стеллитовый сплав для литья?

Да, сплавы стеллита можно отливать. Литье — это один из методов производства компонентов из стеллита, особенно деталей сложной формы и крупных размеров.

Что такое стеллит используется при литье?

Литье стеллита — это производственный процесс, включающий использование стеллита, группы кобальт-хромовых сплавов, известных своей исключительной износостойкостью, коррозионной стойкостью и устойчивостью к высоким температурам. Эти сплавы пользуются большим спросом в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность, бурение нефтяных и газовых скважин, а также в промышленном машиностроении, где эти свойства имеют решающее значение.

В процессе литья стеллита расплавленный сплав стеллита заливают в форму для создания определенных форм и компонентов. Этот метод позволяет настраивать отливки в соответствии с конкретными требованиями различных отраслей промышленности и областей применения, особенно когда материалы должны выдерживать суровые условия и абразивную среду.

Литье из стеллита ценится за его способность производить прочные и износостойкие детали, что делает его предпочтительным выбором для применений, где традиционные материалы не могут обеспечить требуемые характеристики и долговечность.

Преимущества использования стеллита при литье

Отливка из стеллита, часто называемая сплавом стеллита, представляет собой замечательный материал, известный своими исключительными свойствами, которые делают его предпочтительным выбором для различных применений. Как и упомянутый ранее сплав, литье из стеллита предлагает уникальное сочетание характеристик, которые способствуют его универсальности и широкому использованию. Давайте углубимся в эти характеристики:

  1. Устойчивость к коррозии: Стеллитовое литье демонстрирует исключительную устойчивость к коррозии, что делает его пригодным для широкого спектра сред: от химических перерабатывающих заводов до аэрокосмической промышленности. Его способность выдерживать суровые условия обеспечивает долговечность и надежность.

  2. Формируемость: Стеллитовое литье обладает высокой пластичностью, что позволяет придавать ему сложную и нестандартную форму с помощью таких процессов, как литье, ковка и механическая обработка. Такая универсальность позволяет создавать сложные компоненты, адаптированные к конкретным требованиям.

  3. Свариваемость: Стеллитовое литье, как и этот сплав, имеет преимущество превосходной свариваемости. Эта функция упрощает изготовление и ремонт компонентов Stellite, предлагая экономичное решение для обслуживания и продления срока службы оборудования.

  4. Термостойкость: Отливка из стеллита может выдерживать высокие температуры без существенной потери механических свойств. Его термостойкость делает его идеальным для применений, связанных с экстремальными температурами, таких как лопатки турбин, камеры сгорания и выпускные клапаны в аэрокосмической и энергетической промышленности.

  5. Прочность и пластичность: Литье из стеллита обеспечивает превосходный баланс между прочностью и пластичностью, обеспечивая структурную целостность и замечательную устойчивость к деформации под нагрузкой. Эта функция особенно важна в требовательных приложениях, где компоненты подвергаются сильным нагрузкам и износу.

  6. Легкость очистки: Гладкая поверхность отливки из стеллита облегчает очистку и обслуживание, что очень важно в отраслях, где гигиена и санитария имеют первостепенное значение. Его часто используют в оборудовании для пищевой промышленности, медицинских инструментах и других критически важных устройствах.

  7. Немагнитные свойства: Отливка из стеллита в отожженном состоянии обычно немагнитна. Эта характеристика ценна в приложениях, где магнитные материалы могут влиять на работу оборудования, например, в прецизионных приборах и электронных устройствах.

В целом, литье из стеллита представляет собой универсальный и надежный материал для самых разных применений. Будь то производство компонентов турбин, медицинских инструментов или промышленного оборудования, его уникальное сочетание характеристик обеспечивает надежность и производительность в сложных условиях. Стеллитовое литье остается краеугольным камнем в мире материаловедения.

Требует ли стеллитовый сплав специальных процессов литья?

Для литья стеллитовых сплавов может потребоваться специальное оборудование и методы из-за их твердости. Часто используется высокопроизводительное технологическое оборудование и специализированные обрабатывающие инструменты.

Каковы преимущества литья со стеллитом?

Литье из стеллитовых сплавов позволяет изготавливать сложные и крупные детали с высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью. Это экономически эффективный метод создания индивидуальных компонентов.

Какая обработка поверхности может быть применена к деталям, отлитым из стеллита?

Детали, отлитые из стеллита, могут подвергаться различным процессам обработки поверхности, включая шлифовку и полировку, для достижения желаемого качества и точности поверхности.

стеллитовое литье 3

Может ли отливка из стеллита быть изготовлена по индивидуальному заказу?

Да, литье из стеллита можно настроить в соответствии с конкретными требованиями к дизайну и производительности, что делает его пригодным для широкого спектра применений в различных отраслях. При настройке деталей, отлитых из стеллита, вы можете рассмотреть следующие варианты настройки, чтобы конечный продукт соответствовал вашим конкретным требованиям:

  • Состав сплава: Подберите химический состав сплава Stellite для оптимизации таких свойств, как износостойкость, коррозионная стойкость и высокотемпературные характеристики, в зависимости от вашего применения.
  • Метод литья: Выберите наиболее подходящий метод литья, будь то литье по выплавляемым моделям, литье в песчаные формы или другая техника в зависимости от сложности и размеров детали.
  • Дизайн части: Настройте дизайн отливки в соответствии с вашими конкретными потребностями, включая форму, размеры и характеристики, необходимые для предполагаемого использования.
  • Термическая обработка: Укажите процессы термообработки, такие как отжиг или закалка, для улучшения механических свойств и долговечности отливки.
  • Чистота поверхности: Определите желаемую поверхность: гладкую, полированную или текстурированную, чтобы она соответствовала вашим функциональным и эстетическим требованиям.
  • Допуск и точность: Определите допуски и уровни точности, необходимые для вашей отливки из стеллита, чтобы гарантировать, что она идеально впишется в вашу сборку или систему.
  • Контроль качества: Установите строгие стандарты контроля качества и процедуры тестирования, чтобы гарантировать надежность и производительность индивидуального литья из стеллита.
  • Количество и размер партии: Определите количество и размер партии отливок, необходимых для выполнения требований вашего проекта, будь то разовый заказ или постоянное производство.
  • Время выполнения: Спланируйте график производства и время изготовления индивидуальной отливки в соответствии со сроками и сроками вашего проекта.
  • Оптимизация затрат: Сотрудничайте со своим производителем, чтобы найти экономически эффективные решения без ущерба для качества и производительности отливки из стеллита.

стеллитовые отливки 6Вывод

Литье из стеллита предлагает универсальное решение для отраслей и применений, где требуется высокая износостойкость, коррозионная стойкость и немагнитные свойства. Уникальное сочетание кобальта и хрома в сплавах стеллита делает их бесценным выбором для сложных условий эксплуатации. Благодаря возможностям индивидуальной настройки и точной механической обработке сплавы Stellite продолжают играть жизненно важную роль в повышении долговечности и производительности критически важных компонентов в различных отраслях.

Услуги литья металла

Мы можем предоставить

 Литье магния под давлением
Литье по выплавляемым моделям из нержавеющей стали
Литье под давлением алюминия
монель литье
Кастинг из хастеллоя
Инконель Литье
Пролистать наверх