Viime vuosina valmistusteollisuuden korkean suorituskyvyn materiaalien kasvava kysyntä, Stellite 21, kobolttipohjainen seos (CO-CR-MO), on tullut alan suosittu valinta sen erinomaisen korkean lämpötilan kestävyyden, kulutuskestävyyden ja korroosionkestävyyden vuoksi. Viimeisin tutkimus osoittaa, että tällä materiaalilla on suuri sovelluspotentiaali lisäaineiden valmistuksessa, homeiden korjaus- ja energialaitteissa ja edistää teknistä innovaatioita liittyvällä teollisuudella.
Materiaalin ominaisuudet: Kaiken kaikkiaan korkean lämpötilan ympäristöissä
Stellite 21 syntyi -1930 s. Sen ydine etu on kobolttipohjaisessa matriisissa hajaantuneissa kovissa karbideissa, mikä parantaa merkittävästi materiaalin kovuutta ja kulumiskestävyyttä, mutta vähentää myös lievällisyyttä. Verrattuna muihin Stellite-sarjan seoksiin (kuten volframia sisältävä Stellite 6), Stellite 21 korvaa volframin molybdeenillä ja käyttää alhaisempaa hiilipitoisuutta (<0.4%), so that it still maintains high strength at high temperatures and has excellent corrosion resistance.
- Kulutuskestävyys: 500 asteessa Stellite 21: llä on paljon suurempi kulutuskestävyys kuin ruostumattomasta teräksestä, mikä tekee siitä erityisen sopivan muottien, venttiilikomponenttien ja muiden sovellusten kanssa, jotka vaativat liukuvan kulumisen vastustuskykyä.
- Korkean lämpötilan stabiilisuus: Kokeet osoittavat, että sillä on vähemmän kulumista ja pidempää kuolevaa käyttöikää korkean lämpötilan taontaolosuhteissa.
- Korroosionkestävyys: Matalan ja korkean lämpötilan plasman hiilihappikäsittelyt voivat edelleen parantaa sen korroosionkestävyyttä, etenkin kloridi -ioniympäristöissä.
Sovellusalueet: Korjauksesta innovatiiviseen valmistukseen
- Muotin korjaus- ja lisäaineiden valmistus
Lasermetallin laskeutumistekniikka (LMD) käyttää Stellite 21 -jauhetta kuumien taontamuottien korjaamiseen. Korjatun muotin käyttöikä on pidentynyt merkittävästi ja anteeksiannon tarttuvuusongelma vähenee.
Tutkimukset ovat vahvistaneet, että sen lisäaineen valmistuspinnoitteen kovuus voi saavuttaa 610-670 HV: n, joka on verrattavissa kaupallisten työkalujen suorituskykyyn.
- Energia ja ilmailu
Sähkötuotantolaitteissa Stellite 21: n laserlevykerros osoittaa samanlaista kulutuskestävyyttä Stellite 6: lle, mutta halvemmalla, mikä tekee siitä ihanteellisen valinnan turbiinin terille ja pumpputiivisteille. Lisäksi sen mekaaninen lujuus ja hiipivävastus korkeissa lämpötiloissa tekevät siitä myös huomion keskittymisen ilmailu- ja avaruusmoottorin komponentteihin.
- Lääketieteellinen ja petrokemiallinen
Bioyhteensopivana materiaalina Stellite 21: tä käytettiin keinotekoisissa nivelissä ja hammasimplantteissa alkuaikoina. Petrokemian kentällä sen kyky vastustaa korkeapaineista höyryä ja syövyttäviä väliaineita tekee siitä ensimmäisen valinnan venttiilin ydinosille.
Tutkimuksen eteneminen: Optimointi ja haasteet ovat rinnakkain
- Vaikka Stellite 21: llä on erinomainen suorituskyky, viimeisin tutkimus on paljastanut mahdolliset ongelmat sen mikrorakenteessa:
- Huokoisuus ja mikrohalkeamat: Pylvään lamellijyvien viat voivat muodostua laserkerrosutumisen aikana, joita on parannettava prosessin optimoinnilla (kuten energian tiheyden säätäminen).
- Lämpökäsittelyn vaikutus: Molybdeenipitoisuuden lisääminen (kuten kaksinkertainen lisäys) voi parantaa korroosionkestävyyttä, mutta se on yhdistettävä 1050 asteen lämpökäsittelyyn parhaan suorituskyvyn tasapainon saavuttamiseksi.
- Reologiset ominaisuudet: Puoli-kiinteän valukämpötila-alueen (1370-1390 asteen) määrittäminen tarjoaa teoreettisen tuen monimutkaisten komponenttien muovaamiselle.
Johtopäätös
Stellite 21: stä on tulossa vertailukohta korkean lämpötilan teollisuusmateriaaleille, joilla on monikerroksinen sopeutumiskyky ja muokattavuus. Valmistustekniikan edistymisen myötä tämän materiaalin odotetaan saavuttavan läpimurtot useammalla alalla, injektoimalla uutta impulssia globaalin valmistusteollisuuden tehokkaaseen ja kestävään kehitykseen.
