В последние годы, благодаря растущему спросу на высокопроизводительные материалы в производственной промышленности, Stellite 21, сплав на основе кобальта (CO-CR-MO), стал популярным выбором в отрасли из-за ее превосходной высокотемпературной сопротивления, сопротивления износа и коррозионной стойкости. Последние исследования показывают, что этот материал имеет большой потенциал применения в аддитивном производстве, ремонте плесени и энергетическом оборудовании и продвигает технологические инновации в смежных отраслях.
Свойства материала: универсал в высоких температурных средах
Stellite 21 родился в середине -1930 s. Его основное преимущество заключается в жестких карбидах, диспергированных в матрице на основе кобальта, что значительно улучшает твердость и стойкость к износу материала, но также слегка снижает пластичность. По сравнению с другими сплавами по звездным сериям (такими как вольфрамовый Stellite 6), Stellite 21 заменяет вольфрам на молибденам и использует более низкое содержание углерода (<0.4%), so that it still maintains high strength at high temperatures and has excellent corrosion resistance.
- Устойчивость к износу: при 500 градусах Stellite 21 обладает гораздо более высокой износостойкой, чем нержавеющая сталь, что делает ее особенно подходящей для формирования штампов, компонентов клапана и других применений, которые требуют сопротивления для скользящего износа.
- Стабильность высокой температуры: эксперименты показывают, что он демонстрирует меньше износа и более длительного срока службы в условиях высокой температуры.
- Коррозионная устойчивость: низкая и высокотемпературная плазма обработка, обработанная в плазме, может еще больше повысить его коррозионную стойкость, особенно в ионных средах хлорида.
Области применения: от ремонта до инновационного производства
- Ремонт плесени и аддитивное производство
Технология лазерного металла (LMD) использует порошок Stellite 21 для ремонта горячих ковок. Срок службы отремонтированной плесени значительно продлен, а проблема адгезии расколов уменьшается.
Исследования подтвердили, что твердость его аддитивного производственного покрытия может достигать 610-670 HV, что сопоставимо с производительностью коммерческих инструментов.
- Энергия и аэрокосмическая промышленность
В оборудовании производства электроэнергии слой лазерной облицовки Stellite 21 показывает аналогичную износную стойкость к Stellite 6, но при более низких затратах, что делает его идеальным выбором для лопастей турбины и насосных уплотнений. Кроме того, его механическая прочность и устойчивость к ползучести при высоких температурах также уделяют внимание компонентам аэрокосмического двигателя.
- Медицинский и нефтехимический
В качестве биосовместимого материала, Stellite 21 использовался в искусственных суставах и зубных имплантатах в первые дни. В нефтехимическом поле его способность противостоять парам высокого давления и коррозийных носителям делает его первым выбором для частей ядра клапана.
Прогресс исследования: оптимизация и проблемы сосуществуют
- Несмотря на то, что Stellite 21 обладает отличной производительностью, последнее исследование выявило потенциальные проблемы в своей микроструктуре:
- Пористость и микротрещины: дефекты в столбчатых пластинчатых зернах могут образовываться во время лазерного осаждения, которые необходимо улучшить с помощью оптимизации процесса (например, регулировка плотности энергии).
- Влияние термообработки: увеличение содержания молибдена (например, двойное добавление) может улучшить коррозионную устойчивость, но его необходимо объединить с термообработкой 1050 градусов для достижения наилучшего баланса производительности.
- Реологические свойства: Определение полусолидного диапазона температуры литья (1370-1390 степень) обеспечивает теоретическую поддержку формования сложных компонентов.
Заключение
Stellite 21 становится ориентиром для высокотемпературных промышленных материалов с ее мультиспольной адаптивностью и настраиваемостью. Ожидается, что с развитием технологии производства этот материал будет достигнуть прорывов в большем количестве областей, введя новый стимул в эффективное и устойчивое развитие мировой производственной отрасли.
