Stellite 20钴基司太立合金百科解析

Stellite 20钴基司太立合金百科解析

概述

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。

化学成分与功能

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。

物理与机械性能

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。

特性优势

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。

应用领域

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。

加工与注意事项

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。

总结

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。

如何获取最准确的信息？

由于贸易公司的库存和代理品牌会动态变化，要获取上海商虎当前具体可供应的牌号、规格（板、棒、管、丝、带等）和状态（板材、棒材等），最直接有效的方法是直接联系他们。

建议您：

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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。

希望以上信息能对您有所帮助！