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Stellite合金定义 Stellite合金套筒 Stellite合金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，在我国翻译成司太立合金，即通常所说的钴基合金，Stellite合金由美国人Elwood Hayness 于1907年发明。Stellite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。 [编辑本段] Stellite合金分类和主要牌号 　　按使用用途分类，Stellite合金可以分为Stellite耐磨损合金，Stellite耐高温合金及Stellite耐磨损和水溶液腐蚀合金。一般使用工况下，其实都是兼有耐磨损耐高温或耐磨损耐腐蚀的情况，有的工况还可能要求同时耐高温耐磨损耐腐蚀，而越是在这种复杂的工况下，才越能体现Stellite合金的优势。 　　Stellite合金的典型牌号有：Stellite1，Stellite4，Stellite6，Stellite8，Stellite12，Stellite20，Stellite21，Stellite31，Stellite100等。在我国，主要对Stellite高温合金研究比较深入和透彻（国内典型研究与推广单位是钢铁研究总院与北京融品科技有限公司）。与其它高温合金不同，Stellite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Stellite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Stellite高温合金在使用时发生这种转变，实际上所有Stellite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。Stellite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。 [编辑本段] Stellite合金的发展 　　20世纪30年代末期，由于活塞式航空发动机用涡轮增压器的需要，开始研制钴基高温合金。1942年﹐美国首先用牙科金属材料Vitallium Co-27Cr-5Mo-0.5Ti 制作涡轮增压器叶片取得成功。在使用过程中这种合金不断析出碳化物相而变脆。因此﹐把合金的含碳量降至0.3％，同时添加2.6％的镍，以提高碳化物形成元素在基体中的溶解度，这样就发展成为HA-21合金。40年代末，X-40和HA-21制作航空喷气发动机和涡轮增压器铸造涡轮叶片和导向叶片，其工作温度可达850-870。1953年出现的用作锻造涡轮叶片的S-816，是用多种难熔元素固溶强化的合金。从50年代后期到60年代末，美国曾广泛使用过4种铸造Stellite合金：WI-52，X-45，Mar-M509和FSX-414。变形Stellite合金多为板材，如L-605用于制作燃烧室和导管。1966年出现的HA-188，因其中含镧而改善了抗氧化性能。苏联用于制作导向叶片的Stellite合金∏K4﹐相当于HA-21。Stellite合金的发展应考虑钴的资源情况。钴是一种重要战略资源，世界上大多数国家缺钴，以致Stellite合金的发展受到限制。 [编辑本段] Stellite合金性能特点 　　一般钴基高温合金缺少共格的强化相，虽然中温强度低 只有镍基合金的50-75％ ，但在高于980时具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀和耐磨蚀性能，且有较好的焊接性。适于制作航空喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片和喷嘴导叶以及柴油机喷嘴等。 　　碳化物强化相 钴基高温合金中最主要的碳化物是 MC，M23C6和M6C在铸造Stellite合金中，M23C6是缓慢冷却时在晶界和枝晶间析出的。在有些合金中，细小的M23C6能与基体γ形成共晶体。MC碳化物颗粒过大，不能对位错直接产生显着的影响，因而对合金的强化效果不明显，而细小弥散的碳化物则有良好的强化作用。位于晶界上的碳化物 主要是M23C6 能阻止晶界滑移，从而改善持久强度，钴基高温合金HA-31 X-40 的显微组织为弥散的强化相为 CoCrW 6 C型碳化物。 在某些Stellite合金中会出现的拓扑密排相如西格玛相和Laves等是有害的，会使合金变脆。Stellite合金较少使用金属间化合物进行强化，因为Co3 Ti﹐Al ﹑Co3Ta等在高温下不够稳定，但近年来使用金属间化合物进行强化的Stellite合金也有所发展。 Stellite合金中碳化物的热稳定性较好。温度上升时﹐碳化物集聚长大速度比镍基合