Stellite 20是一种钴基司太立合金(Cobalt-Based Superalloy),由美国Deloro Stellite公司(现属肯纳金属集团)研发,专为极端高温、腐蚀和磨损环境设计。该类合金以钴为基体,通过添加铬、钨、钼等元素实现优异的综合性能,广泛应用于航空、能源、化工等领域。Stellite 20因其平衡的耐腐蚀性、高温强度和耐磨性,成为司太立合金系列中的经典牌号。
Stellite 20的典型化学成分(重量百分比)如下:
钴(Co):基体元素,提供高温稳定性和韧性,保持强度在高温下不显著下降。
铬(Cr):约25-30%,形成致密氧化铬(Cr₂O₃)钝化膜,赋予卓越的抗氧化和耐腐蚀能力。
钨(W):约4-6%,通过固溶强化增强硬度和高温强度。
钼(Mo):约1-3%,改善耐点蚀和缝隙腐蚀性能,尤其适用于酸性环境。
碳(C):约0.2-0.5%,与铬、钨形成硬质碳化物(如Cr₇C₃、WC),提升耐磨性。
镍(Ni):少量添加,提高耐还原性介质腐蚀的能力。
铁(Fe)、硅(Si)、锰(Mn):微量杂质或调控元素,影响加工性能。
密度:约8.3-8.5 g/cm³,属于高密度合金。
熔点:约1300-1350℃,适合高温应用。
硬度:室温硬度约HRC 30-40,可通过热处理或冷作硬化进一步提升。
抗拉强度:室温下≥700 MPa,高温下(如800℃)仍保持≥400 MPa。
热膨胀系数:较低(约14×10⁻⁶/℃),减少热应力导致的变形。
热导率:较低,适用于需要隔热性的场景。
耐高温与热硬性
在800℃以下能保持高强度和硬度,不易软化或蠕变,适合高温摩擦环境。
卓越耐腐蚀性
抵抗氧化、硫化环境及多种酸(如硫酸、盐酸)、碱和海水腐蚀,优于多数不锈钢。
耐磨性与抗粘着
硬质碳化物相分散于钴基体中,减少摩擦系数,抗磨粒磨损、粘着磨损和微动磨损。
韧性抗冲击
钴基体提供良好韧性,耐受机械冲击和热冲击,避免脆性断裂。
航空航天:涡轮发动机叶片、密封环、燃烧室部件。
能源工业:核电站阀门座、燃气轮机耐腐蚀衬套。
化工设备:泵轴、阀芯、喷嘴、搅拌器,用于强腐蚀介质环境。
医疗器械:手术工具、植入物关节表面(利用生物相容性)。
工业制造:模具、切割工具、耐磨衬板。
成型工艺:通常采用铸造(熔模精密铸造)或粉末冶金制备,也可通过热喷涂(如等离子喷涂)涂层形式应用。
机加工:由于高硬度且易加工硬化,需使用硬质合金或CBN刀具,低速大进给切削。
焊接:可用TIG、MIG焊,但需预加热(200-300℃)并控制冷却速度,避免裂纹。
热处理:固溶处理(1150℃淬火)可优化韧性,时效处理(600-800℃)提升硬度。
Stellite 20凭借其钴基合金的独特性能,在高温、腐蚀和磨损共存的苛刻条件下展现出不可替代性。尽管成本高于铁基或镍基合金,但其长寿命和可靠性在关键工业领域中具有显著经济价值。随着材料工艺发展,其改性版本(如添加稀土元素)进一步拓展了应用潜力。
作为一家金属材料生产和流通企业,上海商虎有色金属有限公司通常生产镍合金,而是作为供应商,其提供的牌号种类非常广泛,几乎涵盖了市场上主流的各类镍基合金。
以下是一些他们极有可能供应的常见和重要的镍合金牌号,并按类别进行了划分:
一、 高温合金/耐热合金 (主要用于高温环境,如航空航天、燃气轮机)
这类合金以卓越的高温强度、抗蠕变和抗氧化性著称。
Inconel 系列 (来自 Special Metals Corporation/VDM)
Inconel 600: 经典的镍铬合金,具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化能力。
Inconel 601: 比600具有更高的高温强度和更好的抗氧化性。
Inconel 625: 应用极其广泛的镍铬钼铌合金,兼具优良的耐腐蚀和高温性能。
Inconel 718: 含铌和钼的沉淀硬化合金,是航空航天领域用量最大的高温合金之一,具有优异的高温强度和良好的加工性。
Inconel X-750: 时效强化型镍铬合金,用于需要高强度和抗松弛的场合。
Hastelloy 系列 (来自 Haynes International)
Hastelloy C-276: 万能的耐腐蚀镍钼铬合金,尤其能抵抗苛刻的还原性介质。
Hastelloy X: 一种镍铬铁钼合金,具有优异的高温强度和抗氧化性。
GH系列 (中国牌号)
GH3030, GH3039, GH3128, GH4169 (对应Inconel 718): 这些都是国内标准的高温合金牌号,广泛应用于国内航空航天和能源领域。
二、 耐腐蚀合金 (主要用于苛刻的腐蚀环境,如化工、海洋、环保)
这类合金在酸、碱、海水等腐蚀介质中表现优异。
Hastelloy 系列
Hastelloy C-276 (如上所述)
Hastelloy B-2/B-3: 镍钼合金,对还原性酸(如盐酸、硫酸)有极佳的耐蚀性。
Hastelloy C-22: 比C-276具有更全面的耐腐蚀性,特别是在氧化性和还原性混合介质中。
Monel 系列 (镍铜合金)
Monel 400: 经典的镍铜合金,耐海水、稀硫酸、氢氟酸和碱液腐蚀。
Monel K-500: 在400的基础上加入了铝和钛,通过时效硬化获得更高强度。
Incoloy 系列 (镍铁铬合金)
Incoloy 800/800H/800HT: 耐高温腐蚀和抗氧化,常用于热交换器和炉管。
Incoloy 825: 镍铁铬合金,添加了钼和铜,对硫酸和磷酸有良好的耐蚀性。
纯镍和镍铜合金
Nickel 200 / 201 (低碳): 高纯度镍,耐苛性碱和高温卤素腐蚀。
Alloy 20 (CN7M/20Cb-3): 一种镍铬铁不锈钢,加入了铜和钼,耐硫酸腐蚀。
三、 其他特殊功能合金
精密合金:
Ni42 (42Ni-Fe), Ni50 (50Ni-Fe): 因瓦合金、玻封合金等,具有特定的热膨胀特性,用于电子和玻璃封装。
电热合金:
Cr20Ni80 (镍铬80/20): 常用的电热丝材料。
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总结:
上海商虎作为大型供应商,能够提供的镍合金牌号覆盖Inconel、Hastelloy、Monel、Incoloy等主流国际品牌以及国标(GB)、国军标(GJB)中的GH、NS等系列牌号。具体库存情况需以他们的实时反馈为准。
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