Кобальтовые сплавы HY ST31 / Stellite 31 / UNS R30031. Введение в продукт.
Сплавы кобальта, такие как HY ST31 (Стеллит 31) и UNS R30031, известны своей исключительной стойкостью к износу, коррозии и высоким температурам. В этой статье представлено всестороннее введение в эти сплавы, включая их химический состав, механические свойства, характеристики при различных температурах, промышленное применение, формы и размеры, стандарты производства, возможности сварки и обработки, преимущества и недостатки, а также сравнение с аналогичными сплавами.
Химический состав
HY ST31 (Стеллит 31) и UNS R30031 имеют сложный химический состав, разработанный для достижения их высоких эксплуатационных свойств:
| Элемент | Состав (%) |
|---|---|
| Кобальт (Со) | 30,0 – 34,0 |
| Хром (Cr) | 27,0 – 31,0 |
| Вольфрам (Ж) | 12,0 – 15,0 |
| Никель (Ni) | 3,0 – 5,0 |
| Железо (Fe) | 3,0 – 4,5 |
| Молибден (Мо) | 2,0 – 3,5 |
| Углерод (С) | 00,05 – 0,15 |
| Марганец (Mn) | 1,0 макс. |
| Кремний (Si) | 1,0 макс. |
| Фосфор (Р) | 00,04 макс. |
| Сера (S) | 00,04 макс. |
Механические свойства
HY ST31 (Стеллит 31) и UNS R30031 демонстрируют превосходные механические свойства, подходящие для применений с высокими нагрузками:
| Свойство | Ценить |
|---|---|
| Предел прочности, тыс.фунтов на квадратный дюйм (МПа) | 135 (930) мин |
| Предел текучести (смещение 0,2%), тыс.фунтов на квадратный дюйм (МПа) | 105 (725) мин |
| Удлинение (% на 2 дюйма) | 20 мин |
| Твердость, Роквелл C (HRC) | 38 – 44 |
Характеристики производительности
Эти кобальтовые сплавы обеспечивают выдающиеся характеристики в суровых условиях:
- Износостойкость: Исключительная стойкость к истиранию, эрозии и износу металлических поверхностей делает их идеальными для применения в условиях повышенного износа.
- Устойчивость к коррозии: Отличная стойкость к окислению и коррозии в высокотемпературных и агрессивных средах, включая кислоты и щелочи.
- Высокотемпературная прочность: Сохраняет прочность и твердость при повышенных температурах, примерно до 1200°F (650°C).
Промышленные приложения
HY ST31 (Стеллит 31) и UNS R30031 используются в различных отраслях, где долговечность, устойчивость к износу и коррозии имеют решающее значение:
| Промышленный сектор | Приложения |
|---|---|
| Аэрокосмическая промышленность | Лопатки турбин, камеры сгорания и высокотемпературные компоненты двигателей. |
| Нефти и газа | Клапаны, компоненты насосов и буровое оборудование, подвергающиеся воздействию абразивных и агрессивных жидкостей. |
| Медицинский | Хирургические инструменты, протезы и биомедицинские имплантаты, требующие износостойкости и устойчивости к коррозии. |
Формы и размеры
Эти сплавы доступны в различных формах и размерах для различных применений:
- Формы: Листы, пластины, стержни, трубы и нестандартные формы.
- Размеры: Толщина от 0,025 до 1000 дюймов (от 0,64 до 25,4 мм), диаметр от 0,25 до 6,0 дюймов (от 6,35 до 152,4 мм).
Производственные стандарты
HY ST31 (Stellite 31) и UNS R30031 соответствуют отраслевым стандартам, обеспечивая качество и надежность:
| Форма продукта | Доступные формы | Доступные размеры | Производственные стандарты |
|---|---|---|---|
| Бары/стержни | Круглые стержни, квадратные стержни | Диаметр: 0,25–6,0 дюйма (6,35–152,4 мм) | АСТМ А732, АМС 5759 |
| Плиты/листы | Плиты, Листы | Толщина: 0,025–1000 дюймов (0,64–25,4 мм) | АСТМ А732, АМС 5537 |
| Провода | Провода | Диаметр: 0,010–0,250 дюйма (0,25–6,35 мм) | АСТМ А580, АМС 5832 |
| Трубы/трубы | Трубы, Трубы | Внешний диаметр: 0,250–6,000 дюймов (6,35–152,4 мм) | АСТМ А732, АМС 5759 |
Сварка и обработка
HY ST31 (Стеллит 31) и UNS R30031 обеспечивают хорошую свариваемость и обрабатываемость:
- Сварка: Можно сваривать стандартными методами, такими как сварка TIG и MIG, с соответствующим предварительным нагревом и термообработкой после сварки.
- Обработка: Поддаются механической обработке твердосплавными инструментами, однако требуется осторожность из-за их высокой твердости и ударной вязкости.
Преимущества и недостатки
| Аспект | Подробности |
|---|---|
| Преимущества | Высокая износостойкость, отличная прочность при повышенных температурах, хорошая коррозионная стойкость и универсальность в различных областях применения. |
| Недостатки | Более высокая стоимость по сравнению с обычными материалами требует опыта обращения с ними из-за их высокой прочности и твердости. |
Подобные сплавы
| Название сплава | Сравнение |
|---|---|
| Кобальтовый сплав 6 | Более высокое содержание кобальта обеспечивает превосходную износостойкость и твердость по сравнению с HY ST31 и UNS R30031. |
Сравнение подобных сплавов
| Свойство/Особенность | HY ST31/UNS R30031 | Кобальтовый сплав 6 |
|---|---|---|
| Содержание кобальта (%) | 30,0 – 34,0 | 54,0 – 62,0 |
| Содержание хрома (%) | 27,0 – 31,0 | 25,0 – 32,0 |
| Содержание вольфрама (%) | 12,0 – 15,0 | 8,0 – 10,0 |
| Твердость, Роквелл C (HRC) | 38 – 44 | 48 – 55 |
| Приложения | Aerospace, Oil & Gas, Medical | Промышленные инструменты, изнашиваемые детали |
В этой подробной статье представлено всестороннее введение в HY ST31 (Стеллит 31) и UNS R30031, освещается их химический состав, механические свойства, эксплуатационные характеристики, промышленное применение, доступные формы и размеры, производственные стандарты, возможности сварки и обработки, а также преимущества. недостатки и сравнение с аналогичными сплавами. Инженеры и специалисты, ищущие прочные материалы для применения в условиях повышенного износа и коррозии, найдут эту информацию ценной для выбора подходящего сплава, соответствующего их конкретным потребностям.