Cobalt Alloys Hy ST31 / Stellite 31 / UNS R30031 Introduction du produit
Les alliages de cobalt tels que HY ST31 (Stellite 31) et UNS R30031 sont réputés pour leur résistance exceptionnelle à l'usure, à la corrosion et aux températures élevées. Cet article fournit une introduction complète à ces alliages, couvrant leur composition chimique, leurs propriétés mécaniques, ses performances à différentes températures, leurs applications de l'industrie, les formes et les tailles, les normes de production, les capacités de soudage et de traitement, les avantages et les inconvénients et les comparaisons avec des alliages similaires.
Composition chimique
HY ST31 (Stellite 31) et UNS R30031 ont une composition chimique complexe conçue pour réaliser leurs propriétés haute performance:
| Élément | Composition (%) |
|---|---|
| Cobalt (Co) | 30,0 – 34,0 |
| Chrome (Cr) | 27,0 – 31,0 |
| Tungstène (W) | 12.0 - 15.0 |
| Nickel (Ni) | 3,0 – 5,0 |
| Fer (Fe) | 3,0 – 4,5 |
| Molybdène (Mo) | 2.0 - 3.5 |
| Carbone (C) | 00,05 – 0,15 |
| Manganèse (Mn) | 1,0 maximum |
| Silicium (Si) | 1,0 maximum |
| Phosphore (P) | 00,04 maximum |
| Soufre (S) | 00,04 maximum |
Propriétés mécaniques
HY ST31 (Stellite 31) et UNS R30031 présentent d'excellentes propriétés mécaniques adaptées aux applications à forte stress:
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Résistance à la traction, ksi (MPa) | 135 (930) minutes |
| Limite d'élasticité (compensation de 0,2 %), ksi (MPa) | 105 (725) minutes |
| Allongement (% en 2 pouces) | 20 min |
| Dureté, Rockwell C (HRC) | 38 - 44 |
Caractéristiques de performance
Ces alliages de cobalt offrent des performances exceptionnelles dans des environnements graves:
- Résistance à l'usure : Résistance exceptionnelle à l'abrasion, à l'érosion et à l'usure du métal à métal, ce qui les rend idéales pour les applications d'usure à haute contrainte.
- Résistance à la corrosion : Excellente résistance à l'oxydation et à la corrosion dans des environnements à haute température et corrosifs, y compris les acides et les alcalis.
- Résistance à haute température : Maintient la résistance et la dureté à des températures élevées, jusqu'à environ 1200 ° F (650 ° C).
Applications industrielles
HY ST31 (Stellite 31) et UNS R30031 sont utilisés dans diverses industries où la durabilité et la résistance à l'usure et la corrosion sont essentielles:
| Secteur industriel | Applications |
|---|---|
| Aérospatial | Lames de turbine, les chambres de combustion et les composants du moteur à haute température. |
| Pétrole et Gaz | Vannes, composants de la pompe et équipement de forage exposé aux fluides abrasifs et corrosifs. |
| Médical | Instruments chirurgicaux, dispositifs prothétiques et implants biomédicaux nécessitant une résistance à l'usure et à la corrosion. |
Formes et tailles
Ces alliages sont disponibles sous différentes formes et tailles pour s'adapter à différentes applications:
- Formes: Feuilles, plaques, barres, tubes et formes personnalisées.
- Tailles : Épaisseur allant de 0,025 pouces à 1,000 pouces (0,64 mm à 25,4 mm), diamètre allant de 0,25 pouces à 6,0 pouces (6,35 mm à 152,4 mm).
Normes de production
HY ST31 (Stellite 31) et UNS R30031 sont conformes aux normes de l'industrie garantissant la qualité et la fiabilité:
| Formulaire de produit | Formes disponibles | Tailles disponibles | Normes de production |
|---|---|---|---|
| Barres/tiges | Barres rondes, barres carrées | Diamètre : 0,25″ – 6,0″ (6,35 mm – 152,4 mm) | ASTM A732, AMS 5759 |
| Plaques/Feuilles | Plaques, Feuilles | Épaisseur : 0,025″ – 1,000″ (0,64 mm – 25,4 mm) | ASTM A732, AMS 5537 |
| Fils | Fils | Diamètre : 0,010″ – 0,250″ (0,25 mm – 6,35 mm) | ASTM A580, AMS 5832 |
| Tubes/Tuyaux | Tubes, Tuyaux | Diamètre extérieur : 0,250″ – 6,000″ (6,35 mm – 152,4 mm) | ASTM A732, AMS 5759 |
Soudage et transformation
HY ST31 (Stellite 31) et UNS R30031 offrent une bonne soudabilité et machinabilité:
- Soudage: Peut être soudé en utilisant des méthodes standard telles que le soudage TIG et MIG avec un préchauffage et un traitement thermique post-soudage appropriés.
- Traitement: Usinables à l'aide d'outils en carbure, bien que des précautions soient nécessaires en raison de leur dureté et de leur ténacité élevées.
Avantages et inconvénients
| Aspect | Détails |
|---|---|
| Avantages | Résistance à l'usure élevée, excellente résistance à des températures élevées, une bonne résistance à la corrosion et une polyvalence dans diverses applications. |
| Désavantages | Coût plus élevé par rapport aux matériaux conventionnels, nécessite une expertise en manipulation en raison de leur haute résistance et dureté. |
Alliages similaires
| Nom de l'alliage | Comparaison |
|---|---|
| Alliage de cobalt 6 | Contenu de cobalt plus élevé, offrant une résistance à l'usure supérieure et une dureté par rapport à HY ST31 et UNS R30031. |
Comparaison d'alliages similaires
| Propriété/caractéristique | HY ST31 / US R30031 | Alliage de cobalt 6 |
|---|---|---|
| Teneur en cobalt (%) | 30,0 – 34,0 | 54,0 – 62,0 |
| Teneur en chrome (%) | 27,0 – 31,0 | 25.0 - 32.0 |
| Teneur en tungstène (%) | 12.0 - 15.0 | 8,0 – 10,0 |
| Dureté, Rockwell C (HRC) | 38 - 44 | 48 – 55 |
| Applications | Aerospace, Oil & Gas, Medical | Outils industriels, composants d'usure |
Cet article détaillé fournit une introduction complète à HY ST31 (Stellite 31) et UNS R30031, mettant en évidence leur composition chimique, ses propriétés mécaniques, les caractéristiques de performance, les applications de l'industrie, les formulaires et tailles disponibles, les normes de production, les capacités de soudage et de traitement, ainsi que les avantages, Inconvénients et comparaisons avec des alliages similaires. Les ingénieurs et les professionnels à la recherche de matériaux durables pour les applications à haute épreuve et résistants à la corrosion trouveront ces informations précieuses pour la sélection de l'alliage approprié pour répondre à leurs besoins spécifiques.