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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化,而是由已被固溶強化的奧氏體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發(fā)生這種轉(zhuǎn)變,實際上所有司太立合金由鎳合金化,以便在室溫到熔點溫度范圍內(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,這可能是因為該合金含鉻量較高,這是這類合金的一個特征。司太立合金可以根據(jù)合金中成分不同,制成焊絲。廣西硬質(zhì)司太立合金公司
司太立合金發(fā)展歷程如何?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。蘇聯(lián)用于制作導(dǎo)向葉片的司太立合金∏K4﹐相當(dāng)于HA-21。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。四川硬質(zhì)司太立合金粉末使用司太立合金的優(yōu)點是效率高。
一般鈷基高溫合金缺少共格的強化相,雖然中溫強度低,但在高于980℃時具有較高的強度、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)動機、工業(yè)燃氣輪機、艦船燃氣輪機的導(dǎo)向葉片和噴嘴導(dǎo)葉以及柴油機噴嘴等。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是緩慢冷卻時在晶界和枝晶間析出的。在有些合金中,細小的M23C6能與基體γ形成共晶體。MC碳化物顆粒過大,不能對位錯直接產(chǎn)生顯著的影響,因而對合金的強化效果不明顯,而細小彌散的碳化物則有良好的強化作用。
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流動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。司太立合金偶爾含有鐵的一類合金。
在某些司太立合金中會出現(xiàn)的拓撲密排相如西格瑪相和Laves等是有害的,會使合金變脆。司太立合金較少使用金屬間化合物進行強化,因為Co3(Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高溫下不夠穩(wěn)定,但近年來使用金屬間化合物進行強化的司太立合金也有所發(fā)展。司太立合金有很好的抗熱腐蝕性能,一般認為,司太立合金在這方面優(yōu)于鎳基合金的原因,是鈷的硫化物熔點(如Co-Co4S3共晶,877℃)比鎳的硫化物熔點(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高,并且硫在鈷中的擴散率比在鎳中低得多。司太立合金的主要成分是鈷。海南鈷鉻鎢司太立合金焊材
司太立合金含有少量的鈮。廣西硬質(zhì)司太立合金公司
司太立合金可以分為司太立耐磨損合金,司太立耐高溫合金和水溶液腐蝕合金。一般情況下,其實都是兼有耐磨損耐高溫或耐磨損耐腐蝕的情況,有的工況還可能要求同時耐高溫耐磨損耐腐蝕,而越是在這種復(fù)雜的工況下,才越能體現(xiàn)司太立合金的優(yōu)勢。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,這可能是因為該合金含鉻量較高,這是這類合金的一個特征。司太立合金中碳化物的熱穩(wěn)定性較好。因此在溫度上升時,司太立合金的強度下降一般比較緩慢。廣西硬質(zhì)司太立合金公司
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