钴基合金的介绍

1. 钴基合金的介绍

钴基合金，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。即通常所说的钴铬钨（钼）合金或司太立（Stellite）合金（司太立合金由美国人Elwood Hayness 于1907年发明）。钴基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，偶尔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。

2. 钴基高温合金的性能

钴基高温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金中的γ 相长大速度要慢﹐重新回溶于基体的温度也较高(最高可达1100℃)﹐因此在温度上升时﹐钴基合金的强度下降一般比较缓慢。钴基合金有很好的抗热腐蚀性能，一般认为，钴基合金在这方面优于镍基合金的原因，是钴的硫化物熔点(如Co-Co4S3共晶，877℃)比镍的硫化物熔点(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高，并且硫在钴中的扩散率比在镍中低得多。而且由于大多数钴基合金含铬量比镍基合金高，所以在合金表面能形成抵抗碱金属硫酸盐(如Na2SO4腐蚀的Cr2O3保护层)。但钴基高温合金抗氧化能力通常比镍基合金低得多。

3. 钴基合金的分类

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，偶尔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。
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。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。

4. 钴合金的介绍

以钴为基加入其他合金元素形成的合金。常见的有钴基高温合金和稀土钴硬磁合金。

5. 金属钴的钴合金

以钴为基加入其他合金元素形成的合金。常见的有钴基高温合金和稀土钴硬磁合金。钴基高温合金有变形合金如HA-188[Co-22Ni-22Cr-14(Mo-W)-1Fe-0.1C-0.08La]，S816[Co-20Ni-20Cr-8(Mo-W)-4(Ta-Nb)-4Fe-0.4C]；铸造合金有HA-31[Co-10Ni-25Cr-7.5(Mo-W)-2Fe-0.5C]，WI-52[Co-21Cr-11(Mo-W)-2(Ta-Nb)-2Fe-0.45C]，Mar-M322[Co-21.5Cr-9(Mo-W)-4.5(Ta-Nb)-2.2Zr-1.0C)。这类合金在900～1100℃范围内具有较高的 强度和良好的抗热疲劳性能，适用于制作喷气发动机、燃气轮机等高负荷的耐热部件。稀土钴硬磁合金有1-5型合金[Sm-Co5]、2-17型合金[Sm2(Co，Cu，Pe，Zr)17]。其中2-17型合金的成分为50%Co 26%Sm 其他，合金的磁能积为224～248kJ/m3。稀土钴硬磁合金适用于要求磁体体积小、磁场强度大的场合，如精密直流电机、家用电器、磁轴承、电子计算机中的打印机和医疗器械等。

6. 钴基高温合金的型号

钴基高温合金的典型牌号有：Hayness188，Haynes25(L-605),Alloy S-816,UMCo-50，MP-159，FSX-414，X-40，Stellite6B等，中国相应牌号有：GH5188(GH188)，GH159，GH605，K640，DZ40M等。我国对钴基高温合金研究比较深入（国内典型的研究与推广单位有钢铁研究总院与北京融品科技有限公司等）。与其它高温合金不同，钴基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。铸造钴基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。为了避免钴基高温合金在使用时发生这种转变，实际上所有钴基高温合金由镍合金化，以便在室温到熔点温度范围内使组织稳定化。钴基高温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。

7. 钴基高温合金的介绍

钴基高温合金是含钴量40～65%的奥氏体高温合金。在730～1100条件下具有一定的高温强度、良好的抗热腐蚀和抗氧化能力。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。

8. 钴基高温合金的简介

钴基高温合金是高温合金中的一种，它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。