摘要:司太立(stellite)公司创立于1985年5月,由美国卡博特公司与上海冶金进出口公司、核工业第八研究所合资组成的中外合资企业、注册资本375万美元,称上海司太立有限公司。
一、概述
司太立(stellite)公司创立于1985年5月,由美国卡博特公司与上海冶金进出口公司、核工业第八研究所合资组成的中外合资企业、注册资本375万美元,称上海司太立有限公司。
肯纳金属(Kennametal)2012年3月1日,正式完成了对上海司太立有限公司的收购,并正式更名为肯纳司太立金属(上海)有限公司。合并后的企业扩展产品的范围,涉及到军工、航空航天、机械制造、石油石化、采煤采矿、金属增材、喷涂等行业。
二、牌号
2.1 早在1907年美国人Elwood Hayness,根据C、W、Cr、Co在很大程度上能够依靠碳化物强化来保持室温到熔点温度范围内组织都具有稳定化的原理,创造了司太立合金,尤其在滑动和接触阀门密封面上,更能显示出此材料的特点。
2.2 但在高应力磨料磨损时,含C低的Co、Cr、W合金耐磨性还不如低碳钢。
2.3 其中最常用的是stellite1、stellite6、stellite12、Stellite21。分别是铸造低碳、中碳、高碳钴铬钨合金堆焊焊丝,堆焊层具有良好的耐蚀,耐热,耐磨性能,在800℃ 的高温中都能保持这些特性。
①stellite1:含C、W量最高,故硬度最高,耐磨性非常好,但抗冲击性较差,塑性最差,焊接时要求整体加热,小电流快速焊,防止焊道变形形成应力开裂,一旦开裂,不可补焊。
②stellite6:含C、W最低,是韧性最好的一种。因此能承受在冷热条件下的冲击,而且产生裂缝的可能性小。
③stellite12:含C、W居中,具有中等硬度,耐磨较stellite6好,但塑性稍差。两者都可用硬质合金刀具进行切削加工,两者金相组织为含W、Cr、Co的固溶体( 奥氏体) 和铬钨复合碳化物共晶体。④stellite21:含5.5%以上的Mo,是用Mo强化的低碳钴铬合金,在室温下硬度较低,但是冷却后硬度有所提高,具有良好的耐高温腐蚀性能、耐冲刷性能并有优良的韧性和综合机械性能,适用于各种热冲模具的堆焊。
三、化学成分 %
四、堆焊
4.1 可采用氧乙炔、钨极氩弧焊或粉末等离子堆焊。氧乙炔堆层几乎没有被母材稀释,因而堆焊层质量很好,多用于堆焊含碳量较低的stellite6合金,可使堆焊母材表面的含碳量增加,降低工件表面的熔点和浸润温度,使堆焊易于进行。
4.2 对于较厚的工件,须用中性火焰或加热带预热到500℃左右堆焊,焊接过程不间断,做到一气呵成。为防止开裂,焊后应缓冷。焊前预热、焊后保温及缓冷都非常关键。
4.3 如果采用氩弧焊堆焊,工件预热到500℃后,要保证在恒温下焊接。小电流快速焊,焊后350℃保温4小时,然后150℃再保温4小时,空冷。4.4 氧乙炔堆焊;
①用碳化焰进行堆焊,焰心与内焰的长度比应保持1:3。
②焊接面边角要加工成圆角形,并清除母材表面氧化物、油污后进行堆焊。
③应根据母材的种类和工件尺寸大小,选择适当的预热温度,一般为400~600℃。
④堆焊后的工件必须立即放入干燥和预热的沙缸或石灰中,也可以用石棉包裹,使其缓慢冷却,以避免裂纹。
①堆焊前严格清除工件表面的氧化物和油污。控制堆焊稀释率在5%以内,堆焊厚度≤6.0mm,堆焊摆动宽度3~8mm。钴基粉末等离子堆焊层在焊态下使用,不能通过热处理强化。因此钴基硬质合金堆焊时易产生裂纹。
②焊后于石灰中冷却。较大工件时,则需预热500~550℃,焊后在炉中保温一定时间后再缓冷。
③对于司太立(stellite)合金堆焊,要根据各种堆焊方法的优缺点,确定堆焊方法,选择合理的焊接工艺参数,才能有效的避免产生裂纹。
五、 补焊
5.1 如果发现裂纹,需要彻底清除裂纹源。
5.2 焊接前最好进热处理炉预热,如果工件太大不具备进炉条件或现场维修的工件,可以用加热带预热。
5.3 预热到500℃后,保持恒温,小电流快速焊接。补焊完成后500℃恒温4小时。降到350℃保温4小时,降到150℃再保温4小时,最后空冷。
5.4 钴基司太立合金中的碳化物(Cr7C3)颗粒的大小和分布以及晶粒尺寸对铸造工艺很敏感,为使铸造司太立合金部件达到所要求的持久强度和热疲劳性能,必须控制铸造工艺参数。
5.5 司太立合金进行热处理是控制碳化物(M23C6)的析出。
5.6 对铸造司太立合金而言,首先进行高温固溶处理,温度通常为1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分最高碳化物MC型碳化物溶入固溶体,然后870~980℃进行时效处理,使碳化物重新析出。
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来源:焊接之家WELDHOME