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.
Skład chemiczny
HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031 have a complex chemical composition designed to achieve their high-performance properties:
| Element | Skład (%) |
|---|---|
| Cobalt (Co) | 30.0 – 34.0 |
| Chrom (Cr) | 27.0 – 31.0 |
| Tungsten (W) | 12,0 – 15,0 |
| Nikiel (Ni) | 3.0 – 5.0 |
| Żelazo (Fe) | 3.0 – 4.5 |
| Molibden (Mo) | 2.0 – 3.5 |
| Węgiel (C) | 0.05 – 0.15 |
| Mangan (Mn) | 1,0 maks |
| Krzem (Si) | 1,0 maks |
| Fosfor (P) | 0.04 max |
| Siarka (S) | 0.04 max |
Właściwości mechaniczne
HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031 exhibit excellent mechanical properties suitable for high-stress applications:
| Nieruchomość | Wartość |
|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie, ksi (MPa) | 135 (930) min |
| Granica plastyczności (przesunięcie 0,2%), ksi (MPa) | 105 (725) min |
| Wydłużenie (% na 2 cale) | 20 minut |
| Twardość, Rockwell C (HRC) | 38 – 44 |
Charakterystyka wydajności
These cobalt alloys offer outstanding performance in severe environments:
- Odporność na zużycie: Exceptional resistance to abrasion, erosion, and metal-to-metal wear, making them ideal for high-stress wear applications.
- Odporność na korozję: Excellent resistance to oxidation and corrosion in high-temperature and corrosive environments, including acids and alkalis.
- Wytrzymałość w wysokiej temperaturze: Maintains strength and hardness at elevated temperatures, up to approximately 1200°F (650°C).
Zastosowania branżowe
HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031 are utilized across various industries where durability and resistance to wear and corrosion are critical:
| Sektor przemysłowy | Aplikacje |
|---|---|
| Lotnictwo | Turbine blades, combustion chambers, and high-temperature engine components. |
| Olej i gaz | 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. |
Kształty i rozmiary
These alloys are available in various forms and sizes to suit different applications:
- Formularze: Arkusze, płyty, pręty, rury i kształty niestandardowe.
- Rozmiary: Grubość w zakresie od 0,025 cala do 1000 cala (0,64 mm do 25,4 mm), średnica w zakresie od 0,25 cala do 6,0 cala (6,35 mm do 152,4 mm).
Standardy produkcyjne
HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031 conform to industry standards ensuring quality and reliability:
| Formularz produktu | Dostępne kształty | Dostępne rozmiary | Standardy produkcyjne |
|---|---|---|---|
| Pręty/pręty | Okrągłe pręty, kwadratowe pręty | Średnica: 0,25″ – 6,0″ (6,35 mm – 152,4 mm) | ASTM A732, AMS 5759 |
| Talerze/Arkusze | Talerze, prześcieradła | Grubość: 0,025 ″ – 1,000 ″ (0,64 mm – 25,4 mm) | ASTM A732, AMS 5537 |
| Przewody | Przewody | Średnica: 0,010″ – 0,250″ (0,25 mm – 6,35 mm) | ASTM A580, AMS 5832 |
| Rury/Rury | Rury, rury | OD: 0,250″ – 6,000″ (6,35 mm – 152,4 mm) | ASTM A732, AMS 5759 |
Spawanie i obróbka
HY ST31 (Stellite 31) and UNS R30031 offer good weldability and machinability:
- Spawalniczy: Można spawać standardowymi metodami, takimi jak spawanie TIG i MIG z odpowiednim podgrzewaniem wstępnym i obróbką cieplną po spawaniu.
- Przetwarzanie: Można je obrabiać narzędziami węglikowymi, chociaż należy zachować ostrożność ze względu na ich wysoką twardość i wytrzymałość.
Zalety i wady
| Aspekt | Detale |
|---|---|
| Zalety | High wear resistance, excellent strength at elevated temperatures, good corrosion resistance, and versatility in various applications. |
| Niedogodności | Wyższy koszt w porównaniu z materiałami konwencjonalnymi wymaga specjalistycznej wiedzy w zakresie obsługi ze względu na ich wysoką wytrzymałość i twardość. |
Podobne stopy
| Nazwa stopu | Porównanie |
|---|---|
| Cobalt Alloy 6 | Higher cobalt content, offering superior wear resistance and hardness compared to HY ST31 and UNS R30031. |
Porównanie podobnych stopów
| Właściwość/funkcja | HY ST31 / UNS R30031 | Cobalt Alloy 6 |
|---|---|---|
| Zawartość kobaltu (%) | 30.0 – 34.0 | 54.0 – 62.0 |
| Zawartość chromu (%) | 27.0 – 31.0 | 25.0 – 32.0 |
| Tungsten Content (%) | 12,0 – 15,0 | 8.0 – 10.0 |
| Twardość, Rockwell C (HRC) | 38 – 44 | 48 – 55 |
| Aplikacje | Aerospace, Oil & Gas, Medical | Narzędzia przemysłowe, elementy zużywalne |
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.