湖南鈷基司太立合金鑄棒

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-11-06

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,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。鈷基高溫合金中很主要的碳化物是MC,M23C6和M6C在鑄造司太立合金中,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。司太立合金可以分為水溶液腐蝕合金。湖南鈷基司太立合金鑄棒

湖南鈷基司太立合金鑄棒,司太立合金

司太立合金發(fā)展至今可分為∶系列ICo-Cr-W-C系列該系列是經(jīng)典的司太立合金,其特點(diǎn)是所含合金元索少,含碳量除司太立-7以外都比較高,一般在1%以上,甚至大于2%,因此合金的硬度較高,如司太立-100可達(dá)HRC65,具有極好的耐磨粒磨損性能,抗高溫耐腐蝕、耐氣蝕的性能亦佳,本系列的合金韌性相對(duì)都要差些,但各牌號(hào)合金之間,W、C含量相差很大,性能也不盡相同。代表性的合金有司太立1、6、12、20。系列Ⅱ∶Co-Cr-W/Mo-Ni/Fe-C系列與前系列I相比,降低了含碳量(<0.5%),而增添了Mo、Ni、Fe、Nb等合金元素。該系的特點(diǎn)是適當(dāng)降低了合金的硬度,提高了韌性,綜合機(jī)械性能較好,機(jī)加工也比較方便,因此普遍用作各種工程材料堆焊上,代表性的合金有司太立21、31(X-40)。甘肅硬質(zhì)司太立合金定制加工在應(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。

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司太立合金是一種能耐各種類型磨損和腐蝕以及高溫氧化的硬質(zhì)合金。即通常所說的鈷鉻鎢(鉬)合金或鈷基合金,司太立合金由美國人Elwood Hayness于1907年發(fā)明。司太立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,偶而也還含有鐵的一類合金。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。司太立合金的發(fā)展應(yīng)考慮鈷的資源情況。

司太立合金的發(fā)展歷程:20世紀(jì)30年代末期,由于活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪增壓器的需要,開始研制鈷基高溫合金。1942年﹐美國首先用牙科金屬材料Vitallium(Co-27Cr-5Mo-0.5Ti)制作渦輪增壓器葉片取得成功。在使用過程中這種合金不斷析出碳化物相而變脆。因此﹐把合金的含碳量降至0.3%,同時(shí)添加2.6%的鎳,以提高碳化物形成元素在基體中的溶解度,這樣就發(fā)展成為HA-21合金。40年代末,X-40和HA-21制作航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器鑄造渦輪葉片和導(dǎo)向葉片,其工作溫度可達(dá)850-870℃。1953年出現(xiàn)的用作鍛造渦輪葉片的S-816,是用多種難熔元素固溶強(qiáng)化的合金。從50年代后期到60年代末,美國曾普遍使用過4種鑄造司太立合金:WI-52,X-45,Mar-M509和FSX-414。變形司太立合金多為板材,如L-605用于制作燃燒室和導(dǎo)管。1966年出現(xiàn)的HA-188,因其中含鑭而改善了抗氧化性能。司太立合金的發(fā)展應(yīng)考慮鈷的資源情況。鈷是一種重要戰(zhàn)略資源,世界上大多數(shù)國家缺鈷,以致司太立合金的發(fā)展受到限制。鑄造司太立高溫合金是在很大程度上依靠碳化物強(qiáng)化。

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司太立合金有哪些注意事項(xiàng)?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)于司太立合金來說,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。司太立合金可以制成鑄鍛件。天津?qū)嶒?yàn)用司太立合金鑄棒

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司太立合金與其它高溫合金不同,司太立高溫合金不是由與基體牢固結(jié)合的有序沉淀相來強(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。鑄造司太立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。為了避免司太立高溫合金在使用時(shí)發(fā)生這種轉(zhuǎn)變,實(shí)際上所有司太立合金由鎳合金化,以便在室溫到熔點(diǎn)溫度范圍內(nèi)使組織穩(wěn)定化。司太立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,這是這類合金的一個(gè)特征。湖南鈷基司太立合金鑄棒

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