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1、如?卷第 ?期 机械 工 程 材 料 ? ?年准。月?总如自? 翔? ? , 司太立合金的性能及应用? ? 刘玉珍 桂业炜 ?上海司太立 有限公司 , ? ? 摘要 司太立合金 是一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金 。 它们可用各种焊接工 艺喷涂到易损部件的表面 , 也可制成铸件 。 本文对司太立合金的物理 、 化学 、 机械性能和金 相结构以及 它们的应用作了全面的介绍 。 关健词 钻基合金司太立合金 性能应用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? , ? ? , ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
2、? ? !? ? ? ? ? ? ? ? , ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? , ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?吕? ? ? !? ? ? ? , ? ? ? ? ? ? ? , ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?司太立合金的发展和种类 太立合金 , 其特点是所含合金 元素少 , 含碳量除司太立 司太立合金在本世记初 ? 。年 为关国人? ? ? ? 一? 以外都比较高 , 一般在? 以上 , 甚至大于 ? ? , ? ? ? ? 所发明 , 这种以钻铬 钨为主要
3、元素的合金 冷却 因此合金 的硬度较高 , 如 司太立 一? ? ? 可达 ? 后是银白色 , 熠熠 闪光 , 恰似星星 。 在拉丁语里星星为具 有极好的耐磨粒磨损性能 , 抗 高温耐腐蚀 、 耐气蚀 ? , 故 名为? ?, , 以后? ? ? 把?作为的性能亦极佳 , 本系列 的合金韧性相对都要差些 , 但 商标 。 我国则把它译成司太立 , 定义为钻铬钨合金 。 各牌号合金之间 , ? 、 ?含量 相差很大 , 性能亦不尽 ? 年司太立合金用于硬面涂层 , 以解决内燃机 , 相同 。 代表性的合金有司太立 ? 、 ? 、 ? ? 、 ? ? 随后是喷气发动机对材料的特殊需要 。 司太立合
4、金的 系列 ? ? ? ?卜? ? ? ? ? 一? 系列与前系 开发对航空 、 汽车 、 高温化工工业 的发展是作出了重要 列?相比 , 降低了含碳量? 。 ? ? , 而增添了 ? 、 贡献 。 目前全世界每年耗用司太立合金大约 ? 吨 , ? 、 ? 、 ? ? 等合金元素 。 该 系的特点是适当降低了 而其中 ?是用于内燃机汽阀和其它阀门的堆焊上 。 合金的硬度 , 提高了韧性 , 综 合机械性能较好 , 机加 最初司太立合金是钻铬二元 合金 , 以后发展为钻工也比较方便 , 因此广泛用作 各种工 程材料堆焊上 , 铬钨三元组成 。 其他元素如碳 、 硅 、镍 等, 当初都看作杂 代表
5、性的合金有司太立? ? 、 ? ? ?一? ? 。 质元素而存在于合金中 , 今天这些元素都被严格控制 。 系列? ? ? ?卜? 一?一?卜? 系列本系列合金 与 现在使用 的司太立 ? 、 ? 、 ? ? 等合金 , 其成分和 ? ? ? ? ? ? ? 一? 一? 系列工相比 , 除部分 牌 号 加 有?外 , 祈确定的基本相 同 。 经不断的研究和开发 , 至今司太立 都含有? ? 、 ? 元素 ? 加入? ? 、 ?后 , 合金 的熔点大为 合金已不下? ?余种牌号 。 司太立合金除做成铸件外 , 降低 , 这主要是为了改善合金的流动性以适应喷熔喷 限于小型零件如小的模 具 、 刀片
6、 、 喷嘴 、 密封环等 , 焊的需要 。 由于硼的加入 , 合金中生成高硬度的? 、 而大型零 件都采 用在工作面上 做涂层 , 以节省昂贵的 ?复合碳化物 , 制成的涂层硬度高 , 耐磨性极佳 , 涂 司太立合金 , 因此司太立合金还制成铸造焊条 、 电焊层只能磨削 , 本系列产品全为合金粉末. 条 、 管状焊丝 、 喷焊合金 粉等产品 。 各系列各牌号司太立合金 的化学成分见 表 1 . 表 司太立合金发展 至今可分为三个系列 : 1列 出了合金的名义成分 , 微 量合金元素没有列上 . 系列1 cO - -Cr一w 一C 系列 该系列是经典的司2 司太立 合金的物理性 能 襄1 周太立
7、合金化学成分(叼) 卜曰幽“一 一_ 甲 _ 一一一. 一 一 _ 一 _ 一 一_ 一 一 一 _ _ 一 一 _ 一 、二二二匆 合金牌号 伪 Cr W CNiMoFe N b SIB ,叫 2 。 5 2 。 4 1 1 6召4 35 1 .0 .1 . 1 .冬2 1 2 1 3 1 45. 58 6 9 1 7 1 9 3 0 3 0 3 32 8 3 52 62 93 13 23 4余余余余余余余余余余 2 2 。 8 1 0 . 点 廿 八U几“. .月.山 ,三 6 5, .自 勺 山弓 : 2 5 1 1 3 0 0认 0 . 0 .0 .0 . 2 21 2 2 7 2 7
8、2 6 2 62 8幼 2 5 2 5 0卜Cr -W /M o一N i/F卜C 系 Stellitea 余 S抚11i te2 1 余 St e llit e 31(X 一o ) 余 从.】 l盛 te2 08 余 峨.IUt. 250 余 日加川t e251 余 St.ll i招3。日 余 Stell泣 te F 余 C卜CrW 一C一S卜B 系 StelllteF z 余 Sroll iteF6 余 StelliteF12 余 StelliteF20 余 S t e lliteF157 余 StelliteF158 佘 19 13 1.3 18 3 2.5 19 7 。 50 。 7 1
9、4 , 5 2 . 51 。 4 1 9 90 。 9 13 32 。 5 19151 。 51333 224 。 50 。 11 。 62 。 6 265 。 50 。 81 。 20 。 7 2 . 1 各种司太立合金 的熔化沮度范. 、 比, 、 硬度列于裹 2 。 2 . 2 司太立合金的热嘴胀系傲 司太立合金在各温区的平均膨胀系数见表 3 。 试 样为砂型铸造 , 并经消除应力处理 。 2 . 3 热导性和电导性 司太立合金的热导系 数大约为 0.0 35x4.18 68)/ cm 一 C m 一 “一 一与 18/8不锈钢相等 。 其热导性 能是较差的 , 司太立合金热加工时应充分
10、注意 。 司太立合金在常温下的电导性是 铜的1%一 2% , 属不良导电体 。 2 。 4 盛性能 司太立合金的 导磁性能较差 , 在 许多情况下不超 过一个单位 。 S te lli te一6 和SF 6的磁性较弱 。 一 2 5 电祖率 Stellite1 0召“Q/emStel i ite68 4 闷/cm Stellit 己走 2 8 8,0 / em stel lite 2 01 1 1林即em 铜1 .7 “O / cm 18/s 不锈 钢72 po/em 2.6 应力松弛 司太立合金在高温下有相当好的抗应力松弛性能 。 例如一只Stellite一6开口环的应力为25s N/m m
11、 ., 基露 在 56 5 下近100oh , 仍可 保持17 3N/m m :的应 力. 在 80 0 及以上 的温度下应力就消除 . 当达到某 一消除应力的温度后应 力的消除也是迅速的 。 图1为 s tdl i t e4 合金在80 0时应力 一时间曲线。 2 . 了 支承性能 司太立合金在常温下和高温下 具 有特别好的抗摩 擦和抗咬合性能 。 它们能保持较高的光亮度 。 摩擦系 数较低 , 在 。.n 至 。.1 5 之 间 , 这要取决于司太立合 金和与之相对康擦合金各自的表面光洁度 。 在与较软 的黑色金属材料摩擦时 , 司太立 合金可能会产生伤 痕 , 但与某些有色金属能很好地相
12、配合 。 司太 亿合金特别好的抗擦伤们l如训交含的性能在用 作阀门和气门的密封而”J 异常优越。 衰 2司太立合金 的一些物理性能 卜, 熔化温度铸态硬度 钻基合金 比重 () H R CH V Stellitel Stellite3 Stellite4 Stellite6 St e lllte306 Stellite7 Stellites Stellite12 Stellite12P StelliteF Stellite20 Stellite100 Stellite31(X 一4 0 ) Stel l ite 2 08 Stel lite 250 Stel l ite25 1 Stel l
13、lteSF I Stell iteS F 6 Stel l iteS F 1 2 Stel l iteS F 2 0 1 2 5 51 2 9 0 1 2 5 0 1 2 8 0 1 260 r o 1 3 3 0 1 2 8 51 3 9 5 122 41 3 0 7 126 0 1 4 1 5 1 186 1 3 83 1 2801315 1 2 6 31 3 0 0 12 59 1 305 1 2 6 0 1 2 6 5 1 1 5 0 1 1 9 0 12 60 1415 1 22 5 135 0 13 80 13 95 1 3 2813 3 5 1 06 91 1 8 0 1 085
14、1 1 5 0 1 0 6 21 1 04 1 0 1 0 1 2 1 5 8 。 75 口. . 51 5 8 51 5 8 45 49 3 9 4 3 . 3 4 3 9 3 0 35 3 0 35 4 7 51 43 48 40 45 5559 6166 30r o35 . 1921 1929 2335 54 58 43 46 48 50 60 65 550685 550685 455520 380425 .345 380 300350 300350 480e e550 430510 395455 625710 750950 300r o350 . 210245 225300 250350 600e e 685 425r o 460 490 540 740e e 900 6 9 6 97 34 6 4 0 6 1 3 4 5 6 6 76 0 8 0 8 5 5 5 0 0 5 5585氏 ,自 01勺 内 0nO O自.勺O甘 几 O, 工 n 留 O甘 内 JOJ丹J09 . . U Q兑Uno,O U几U O U。O . 多层埋弧涂层;氧乙炔涂层; 多层手工 电弧涂层;喷熔涂层 衰 3 周太立合金的热璐胶系.( 一皿 1 0 ) R一 1 1八 D J怡巴 Jlb, 叨月n ,曰j咭 n ., , . . 月怡,Jl合. . J 任 O口 ,口
