Stellite合金分类和主要牌号
按使用用途分类,Stellite合金可以分为Stellite耐磨损合金,Stellite耐高温合金及Stellite耐磨损和水溶
液腐蚀合金。一般使用工况下,其实都是兼有耐磨损耐高温或耐磨损耐腐蚀的情况,有的工况还可能要求同
时耐高温耐磨损耐腐蚀,而越是在这种复杂的工况下,才越能体现Stellite合金的优势。
Stellite合金的典型牌号
有:Stellite1,Stellite4,Stellite6,Stellite8,Stellite12,Stellite20,Stellite21,Stellite31,
Stellite100等。在我国,主要对Stellite高温合金研究比较深入和透彻(国内典型研究与推广单位是钢铁研
究总院与冶韩实业(上海)有限公司)。与其它高温合金不同,Stellite高温合金不是由与基体牢固结合的
有序沉淀相来强化,而是由已被固溶强化的奥氏体fcc基体和基体中分布少量碳化物组成。铸造Stellite高温
合金却是在很大程度上依靠碳化物强化。纯钴晶体在417℃以下是密排六方(hcp)晶体结构,在更高温度下
转变为fcc。为了避免Stellite高温合金在使用时发生这种转变,实际上所有Stellite合金由镍合金化,以便
在室温到熔点温度范围内使组织稳定化。Stellite合金具有平坦的断裂应力-温度关系,但在1000℃以上却显
示出比其他高温下具有优异的抗热腐蚀性能,这可能是因为该合金含铬量较高,这是这类合金的一个特征。
2 Stellite合金的发展
20世纪30年代末期,由于活塞式航空发动机用涡轮增压器的需要,开始研制钴基高温合金。1942年﹐美国
首先用牙科金属材料Vitallium (Co-27Cr-5Mo-0.5Ti)制作涡轮增压器叶片取得成功。在使用过程中这种合
金不断析出碳化物相而变脆。因此﹐把合金的含碳量降至0.3%,同时添加2.6%的镍,以提高碳化物形成元
素在基体中的溶解度,这样就发展成为HA-21合金。40年代末,X-40和HA-21制作航空喷气发动机和涡轮
增压器铸造涡轮叶片和导向叶片,其工作温度可达℃。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,美国曾广泛使用过4种铸造Stellite合金:
WI-52,X-45,Mar-M509和FSX-414。变形Stellite合金多为板材,如L-605用于制作燃烧室和导管。19
66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Stellite合金∏K4﹐相当于
HA-21。Stellite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
Stellite合金的发展受到限制。
