Cobalt Alloys HY ST31 / Stellite 31 / UNS R30031 Product Introduction
Cobalt alloys such as HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031 are renowned for their exceptional resistance to wear, corrosion, and high temperatures. This article provides a comprehensive introduction to these alloys, covering their chemical composition, mechanical properties, performance at different temperatures, industry applications, shapes and sizes, production standards, welding and processing capabilities, advantages and disadvantages, and comparisons with similar alloys.
التركيب الكيميائي
HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031 have a complex chemical composition designed to achieve their high-performance properties:
| عنصر | تعبير (٪) |
|---|---|
| كوبالت (كو) | 30.0 – 34.0 |
| الكروم (الكروم) | 27.0 - 31.0 |
| التنغستن (ث) | 12.0 – 15.0 |
| النيكل (ني) | 3.0 - 5.0 |
| الحديد (الحديد) | 3.0 - 4.5 |
| الموليبدينوم (مو) | 2.0 – 3.5 |
| الكربون (ج) | 0.05 - 0.15 |
| المنغنيز (من) | 1.0 كحد أقصى |
| السيليكون (سي) | 1.0 كحد أقصى |
| الفوسفور (ف) | 0.04 كحد أقصى |
| الكبريت (S) | 0.04 كحد أقصى |
الخواص الميكانيكية
HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031 exhibit excellent mechanical properties suitable for high-stress applications:
| ملكية | قيمة |
|---|---|
| قوة الشد، ksi (MPa) | 135 (930) دقيقة |
| قوة الخضوع (إزاحة 0.2%)، ksi (MPa) | 105 (725) min |
| استطالة (٪ في 2 بوصة) | 20 دقيقة |
| صلابة، روكويل C (HRC) | 38 – 44 |
خصائص الأداء
These cobalt alloys offer outstanding performance in severe environments:
- ارتداء المقاومة: Exceptional resistance to abrasion, erosion, and metal-to-metal wear, making them ideal for high-stress wear applications.
- المقاومة للتآكل: Excellent resistance to oxidation and corrosion in high-temperature and corrosive environments, including acids and alkalis.
- قوة درجة الحرارة العالية: Maintains strength and hardness at elevated temperatures, up to approximately 1200°F (650°C).
تطبيقات الصناعة
HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031 are utilized across various industries where durability and resistance to wear and corrosion are critical:
| قطاع الصناعة | التطبيقات |
|---|---|
| الفضاء الجوي | Turbine blades, combustion chambers, and high-temperature engine components. |
| النفط والغاز | Valves, pump components, and drilling equipment exposed to abrasive and corrosive fluids. |
| Medical | Surgical instruments, prosthetic devices, and biomedical implants requiring wear and corrosion resistance. |
الأشكال والأحجام
These alloys are available in various forms and sizes to suit different applications:
- النماذج: صفائح وألواح وأشرطة وأنابيب وأشكال مخصصة.
- الأحجام: تتراوح السماكة من 0.025 بوصة إلى 1.000 بوصة (0.64 مم إلى 25.4 مم)، ويتراوح القطر من 0.25 بوصة إلى 6.0 بوصة (6.35 مم إلى 152.4 مم).
معايير الإنتاج
HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031 conform to industry standards ensuring quality and reliability:
| شكل المنتج | الأشكال المتاحة | الأحجام المتاحة | معايير الإنتاج |
|---|---|---|---|
| قضبان / قضبان | قضبان مستديرة، قضبان مربعة | القطر: 0.25 بوصة – 6.0 بوصة (6.35 ملم – 152.4 ملم) | أستم A732، إيه إم إس 5759 |
| لوحات / صفائح | لوحات، صفائح | السُمك: 0.025 بوصة – 1.000 بوصة (0.64 مم – 25.4 مم) | أستم A732، إيه إم إس 5537 |
| الأسلاك | الأسلاك | القطر: 0.010 بوصة – 0.250 بوصة (0.25 مم – 6.35 مم) | أستم A580، إيه إم إس 5832 |
| أنابيب / أنابيب | أنابيب، أنابيب | القطر الخارجي: 0.250 بوصة – 6.000 بوصة (6.35 ملم – 152.4 ملم) | أستم A732، إيه إم إس 5759 |
اللحام والمعالجة
HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031 offer good weldability and machinability:
- اللحام: يمكن لحامها باستخدام الطرق القياسية مثل لحام TIG وMIG مع التسخين المسبق المناسب والمعالجة الحرارية بعد اللحام.
- يعالج: Machinable using carbide tools, although care is needed due to their high hardness and toughness.
المميزات والعيوب
| وجه | تفاصيل |
|---|---|
| مزايا | High wear resistance, excellent strength at elevated temperatures, good corrosion resistance, and versatility in various applications. |
| سلبيات | Higher cost compared to conventional materials, requires expertise in handling due to their high strength and hardness. |
سبائك مماثلة
| اسم السبائك | مقارنة |
|---|---|
| Cobalt Alloy 6 | Higher cobalt content, offering superior wear resistance and hardness compared to HY ST31 and UNS R30031. |
مقارنة السبائك المماثلة
| الخاصية/الميزة | HY ST31 / UNS R30031 | Cobalt Alloy 6 |
|---|---|---|
| محتوى الكوبالت (٪) | 30.0 – 34.0 | 54.0 - 62.0 |
| محتوى الكروم (٪) | 27.0 - 31.0 | 25.0 – 32.0 |
| محتوى التنغستن (٪) | 12.0 – 15.0 | 8.0 - 10.0 |
| صلابة، روكويل C (HRC) | 38 – 44 | 48 - 55 |
| التطبيقات | Aerospace, Oil & Gas, Medical | الأدوات الصناعية ومكونات التآكل |
This detailed article provides a comprehensive introduction to HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031, highlighting their chemical composition, mechanical properties, performance characteristics, industry applications, available forms and sizes, production standards, welding and processing capabilities, as well as advantages, disadvantages, and comparisons with similar alloys. Engineers and professionals seeking durable materials for high-wear and corrosion-resistant applications will find this information valuable for selecting the appropriate alloy to meet their specific needs.