奥氏体不锈钢堆焊司太立6,需不需要做焊后热处理与化学成分分析?依据是什么?

2025-05-22 02:34:37
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回答(1):

司太立(Stellite)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。即通常所说的钴基合金,司太立合金由美国人Elwood Hayness 于1907年发明。司太立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,偶而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。

司太立合金铸件适用于核电、石化、电力、电池、玻璃、轻工、食品等诸多领域。具有耐磨、耐蚀、抗氧化和耐高温特性。常用的产品有阀芯、阀座、轴类、轴套、泵类部件,玻璃、电池模具、喷嘴及切割刀具等。合金类别有:Co基合金铸件、Ni基合金铸件、Fe基合金铸件。司太立粉末冶金制品采用钴基、镍基或铁基合金雾化粉末,经压制、烧结、精加工制成。主要产品有阀杆、阀芯(球)、阀座、阀圈、密封环、木材锯齿、轴承泵、轴承球等。

回答(2):

可以不做固溶处理,焊接件的去应力退火温度小于300℃。时间选择2-3小时。

回答(3):

司太立合金(Stellite合金)是一种能耐各种类型磨损、腐蚀以及高温氧化的硬质合金,即钴基合金,以下从其成分、性能、分类、应用等方面进行详细介绍:
成分与特性
主要成分:以钴为基体,添加镍、铬、钨、钼、铌、钽、钛、镧等元素,部分合金含铁。
核心特性:钴基体提供热稳定性与韧性,碳化物颗粒(如(CoCrW)₆C型)实现弥散强化,赋予合金高硬度、高耐磨性及抗热疲劳能力。
典型牌号与性能差异
牌号分类:包括Stellite 1、Stellite 6、Stellite 12、Stellite 20、Stellite 21、Stellite 31、Stellite 100等,不同牌号通过调整元素配比实现性能差异化。
性能对比:高钨牌号(如Stellite 12)耐磨性更优,高铬牌号(如Stellite 6)耐蚀性突出,部分牌号(如Stellite 21)兼顾耐高温与耐磨损性能。
按用途分类
耐磨损合金:适用于高应力磨粒磨损场景,如矿山机械、石油钻探部件。
耐高温合金:在航空发动机涡轮叶片、燃气轮机热端部件中表现优异,工作温度可达850-1100℃。
耐腐蚀合金:在化工阀门、海洋工程装备中抵抗酸碱腐蚀,含铬量超过25%的牌号耐蚀性显著。
应用领域
航空航天:用于涡轮叶片、燃烧室等部件,HA-21合金通过降碳增镍提升抗脆性,工作温度达850-870℃。
石油化工:制作阀门密封面、泵轴等,FSX-414合金含锆、硼元素,通过真空冶炼提升抗腐蚀性。
能源装备:核反应堆零部件、燃气轮机导向叶片采用HA-188合金,含镧元素改善抗氧化性能。
机械制造:高负荷刀具、模具采用Stellite 6K合金,机加工后表面粗糙度低,抗擦伤能力强。
材料发展
历史沿革:
1907年Elwood Hayness发明钴基合金,1942年Vitallium合金用于涡轮增压器叶片。
1953年S-816合金通过难熔元素固溶强化,1966年HA-188合金含镧提升抗氧化性。
工艺优化:
铸造工艺控制碳化物析出,固溶处理温度1150℃使碳化物溶入固溶体,时效处理温度870-980℃重新析出M₂₃C₆型碳化物。
真空冶炼技术应用于Mar-M509合金,提升活性元素含量与纯净度。

回答(4):

司太立合金的典型牌号有:Stellite1,Stellite4,Stellite6,Stellite8,Stellite12,Stellite20,Stellite31,Stellite100等。在我国,主要对司太立高温合金研究比较深入和透彻。与其它高温合金不同,司太立高温合金不是由与基体牢固结合的有序沉淀相来强化,而是由已被固溶强化的奥氏体fcc基体和基体中分布少量碳化物组成。铸造司太立高温合金却是在很大程度上依靠碳化物强化。纯钴晶体在417℃以下是密排六方(hcp)晶体结构,在更高温度下转变为fcc。为了避免司太立高温合金在使用时发生这种转变,实际上所有司太立合金由镍合金化,以便在室温到熔点温度范围内使组织稳定化。司太立合金具有平坦的断裂应力-温度关系,但在1000℃以上却显示出比其他高温下具有优异的抗热腐蚀性能,这可能是因为该合金含铬量较高,这是这类合金的一个特征。
热处理
司太立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,为使铸造司太立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。司太立合金需进行热处理,主要是控制碳化物的析出。对铸造司太立合金而言,首先进行高温固溶处理,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(最常见的为M23C6)重新析出。

堆焊
司太立堆焊合金含铬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。被铬和钨合金化的司太立合金具有很好的抗yang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。司太立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,价格昂贵的司太立合金的选用,必须有专业人士的指导,才能发挥材料的最大潜力。国外还有用铬,钼合金化的含Laves相的司太立堆焊合金,如Co-28Mo-17Cr-3Si和Co-28Mo-8Cr-2Si。由于Laves相比碳化物硬度低,在金属摩擦副中与之配对的材料磨损较小。