• 司太立6合金热锻棒

• 司太立6圆棒

• Stellite6母合金棒材

• 执行标准：AMS5894

• 简介：合金6B是一种钴基合金，用于磨损环境，防咬死，防磨损，防摩擦。合金6B的摩擦系数很 低，能和其他金属产生滑触，在多数情况下不会产生磨损。即使不用润滑剂，或者不能用润滑剂的 应用中，6B合金可以把咬死和磨损降至低。 合金6B的耐磨性能是与生俱来的,不依靠冷作加工或热处理,因此也能减少热处理工作量和后续加工 的成本. 合金6B耐受气蚀, 耐冲击,耐热冲击和多种腐蚀介质. 在赤热状态下,合金6B能保持很高的硬度(冷却后 可以恢复原来的硬度). 在既有磨损又有腐蚀的环境中, 合金6B实用. 应用 合金6B可用于制造阀门零件, 泵柱塞, 蒸汽机防腐蚀罩, 高温轴承, 阀杆,食品加工设备, 针阀,热挤模 具, 成型磨具等. 化学成分 Co 余量 Cr 28-32% W 3.5-5.5% Ni 3% Fe 3% C 0.9-1.4% Mn 2% Mo 1.5% 机械性能 极限抗拉强度 145ksi 屈服强度 90ksi 延伸率 12% 硬度 Rockwell C36 抗拉强度-平均数据 应力开裂蠕变-平均数据 平均高温硬度 物理性能 密度: 0.303lb/in3 比热(@72°F): 0.101 BTU/lb-°F 导热率(32-212°F): 103BTU-in/ft2-hr-°F 电阻（68°F）：546ohms/cir*mil*ft 熔距：2310-2470°F 对比铜的导电率：1.90% 平均热膨胀系数： 32-212°F 7.7microinches/in*°F

STELLITE6B合金应用领域：

钴基合金包括以锻造stellite6B为代表的钴铬钨合金，与以stellite21为代表的钴铬钼合金。钴基合金主要应用于航空航天行业、化工行业、热镀锌行业、仪表行业、注塑机械、模具行业的高温高压阀门、流体阀座、轴承、沉没辊、导向辊、冲压模具、挤压模具等；热锻模具、锯齿、螺旋推杆、螺杆、丝杆、化纤切断刀、熔融金属工况、各种耐磨工况下的热电偶保护管以及其他高温耐磨耐腐蚀环境中的部件等。

STELLITE6B合金的性能特征：

耐磨损、耐高温、耐腐蚀；耐冷热疲劳、耐冲击、低膨胀、尺寸稳定。

执行材料成分与生产工艺的标准:ASTM B462-2002;ASTM B574-06;GB/T-14992-2005;GB/T-15007-2008; 通过真空冶金,钢水纯净化技术:严格控制S,P等杂质含量与O,N等气体含量。

锻压与铸造司太立合金（Ⅰ）

司太立合金，指钴铬钨与钴铬钼合金；依据性能分类有：耐高温钴合金、耐磨损和水溶液腐蚀钴合金以及耐热耐磨损钴合金。

司太立合金具有钴基合金的共同特性：耐冷热疲劳、耐气蚀、低膨胀、尺寸稳定、热硬度高（随着温度的升高，硬度缓慢下降）。

高温磨损工况下的部件，选择司太立合金材质。有冲击要求的，选择 锻压stellite6B与6K ；需要更高热硬度的，选择 铸造T-400 ; 侧重于纯磨损的，选择 铸造stellite20、1 等；一并有水溶液腐蚀的，选择 铸造stellite703 ；融品科技研制中的 锻压SC50 ，有一定韧性，耐冲击前提下，将材质硬度提升至HRC50。

耐高温钴合金

这类合金耐高温、抗氧化的机理是含有20%以上的Cr含量，在高温富氧环境形成致密的 Cr2O3 保护膜。

锻压合金有 Haynes25(L605), UNS R30605 ，耐热1000℃；Haynes188,UNS R30188；使用温度1050℃。铸造合金有MAR-M509、FSX-414、UMCo-50；更高的Cr含量导致使用温度可至1150℃。

耐高温钴合金应用于航空燃气涡轮机的燃烧室和后燃室、压铸和电镀锌行业。HAYNES 25马弗和衬壁、细丝用于刷式密封；HAYNES 188，燃烧室零部件；UMCo-50，钢铁行业滑块垫块等。

耐磨损和水溶液腐蚀类钴合金

这类合金成分中都含有5%-13%的Mo，从而耐水溶液腐蚀。牌号有 Ultimet,UNS R31233,(5%Mo) ；stellite21,UNS R30021,(6%Mo); MP159,UNS R30159,(7%Mo)；MP35N,UNS R30035,(10%Mo)；stellite703(含12%Mo)。

这类钴合金往往应用于水溶液腐蚀与冲蚀腐蚀共存的环境（纯粹耐水溶液腐蚀角度，哈氏合金耐腐蚀性能更为）。电镀辊、化学喷嘴和生物医学装置。STELLITE 21：水力发电涡轮和阀门密封面；MP159,MP35N：发动机阀门,航空涡轮叶片;ULTIMET:化学工业环境,阀门、泵、喷嘴；HAYNES556在含硫环境使用效果。 stellite703耐热耐磨前提下，耐水溶液腐蚀性能。

铸锻司太立合金的选材参考

需要耐冲击的耐热耐磨环境，锻压stellite6B与6K 是不错的选择；

耐冲击外，各种纯耐热耐磨损的地方， 铸造stellite20、1 等表现；

耐冲击外，更需要热硬度要求的场合，铸造TRIBALOY T-400 等满足要求；

耐冲击外，耐热耐磨损耐腐蚀都有高要求，铸造stellite703 相对合适。

融品科技研制中的锻压SC50 ，保持韧性基础上，提高材质硬度至HRC50。

Stellite合金套筒Stellite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，在我国翻译成司太立合金，即通常所说的钴基合金，Stellite合金由美国人Elwood Hayness 于1907年发明。Stellite合金是以钴作为主要成分，含有相当数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元素，偶尔也还含有铁的一类合金。根据合金中成分不同，它们可以制成焊丝，粉末用于硬面堆焊，热喷涂、喷焊等工艺，也可以制成铸锻件和粉末冶金件。

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850-870℃。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。1966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，上大多数缺钴，以致Stellite合金的发展受到限制。

Stellite合金性能特点

一般钴基高温合金缺少共格的强化相，虽然中温强度低(只有镍基合金的50-75%)，但在高于980℃时具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀和耐磨蚀性能，且有较好的焊接性。适于制作航空喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片和喷嘴导叶以及柴油机喷嘴等。

碳化物强化相 钴基高温合金中主要的碳化物是 MC，M23C6和M6C在铸造Stellite合金中，M23C6是缓慢冷却时在晶界和枝晶间析出的。在有些合金中，细小的M23C6能与基体γ形成共晶体。MC碳化物颗粒过大，不能对位错直接产生显着的影响，因而对合金的强化效果不明显，而细小弥散的碳化物则有良好的强化作用。位于晶界上的碳化物(主要是M23C6)能阻止晶界滑移，从而改善持久强度，钴基高温合金HA-31(X-40)的显微组织为弥散的强化相为 (CoCrW)6 C型碳化物。

在某些Stellite合金中会出现的拓扑密排相如西格玛相和Laves等是有害的，会使合金变脆。Stellite合金较少使用金属间化合物进行强化，因为Co3 (Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高温下不够稳定，但近年来使用金属间化合物进行强化的Stellite合金也有所发展。

Stellite合金中碳化物的热稳定性较好。温度上升时﹐碳化物集聚长大速度比镍基合金中的γ相长大速度要慢，重新回溶于基体的温度也较高(可达1100℃)，因此在温度上升时﹐Stellite合金的强度下降一般比较缓慢。

Stellite合金有很好的抗热腐蚀性能， 一般认为，Stellite合金在这方面优于镍基合金的原因，是钴的硫化物熔点(如Co-Co4S3共晶，877℃)比镍的硫化物熔点(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高，并且硫在钴中的扩散率比在镍中低得多。而且由于大多数Stellite合金含铬量比镍基合金高，所以在合金表面能形成碱金属硫酸盐(如Na2SO4腐蚀的Cr2O3保护层)。但Stellite合金抗氧化能力通常比镍基合金低得多。

Stellite合金的生产手段

早期的Stellite合金用非真空冶炼和铸造工艺生产。后来研制成的合金，如Mar-M509合金，因含有较多的活性元素锆、硼等，用真空冶炼和真空铸造生产。

Stellite合金中的碳化物颗粒的大小和分布以及晶粒尺寸对铸造工艺很敏感，为使铸造Stellite合金部件达到所要求的持久强度和热疲劳性能，必须控制铸造工艺参数。Stellite合金需进行热处理，主要是控制碳化物的析出。对铸造Stellite合金而言，***行高温固溶处理，温度通常为1150℃左右，使所有的一次碳化物，包括部分MC型碳化物溶入固溶体；然后再在870-980℃进行时效处理，使碳化物(常见的为M23C6)重新析出。

Stellite合金的堆焊

Stellite堆焊合金含铬25-33%，含钨3-21%，含碳0.7-3.0%。，随着含碳量的增加，其金相组织从亚共晶的奥氏体 M7C3型共晶变成过共晶的M7C3型初生碳化物M7C3型共晶。含碳越多，初生M7C3越多，宏观硬度加大，抗磨料磨损性能提高，但耐冲击能力，焊接性，机加工性能都会下降。被铬和钨合金化的Stellite合金具有很好的抗氧化性，抗腐蚀性和耐热性。在650℃仍能保持较高的硬度和强度，这是该类合金区别于镍基和铁基合金的重要特点。Stellite合金机加工后表面粗糙度低，具有高的抗擦伤能力和低的摩擦系数，也适用于粘着磨损，尤其在滑动和接触的阀门密封面上。但在高应力磨料磨损时，含碳低的钴铬钨合金耐磨性还不如低碳钢，因此，价格昂贵的Stellite合金的选用，必须有专业人士的指导，才能发挥材料的潜力。

国外还有用铬，钼合金化的含Laves相的Stellite堆焊合金，如Co-28Mo-17Cr-3Si和Co-28Mo-8Cr-2Si。由于Laves相比碳化物硬度低，在金属摩擦付中与之配对的材料磨损较小。