Stellite 6钴合金【百科】

一句话总结

Stellite 6是一种性能极其优异的钴基高温合金/超级合金，以其卓越的耐磨性、耐腐蚀性和在高温下保持硬度而闻名。

详细解释

1. 是什么材料？

Stellite 并不是一个单一的金属，而是一个钴基合金系列的商标名，由美国埃尔伍德·海恩斯在1907年发明，现归属于肯纳金属公司。Stellite 6是该系列中最经典、应用最广泛的牌号之一。

主要成分：

钴：基体元素，提供出色的高温强度、韧性和耐热冲击性。

铬：提供优异的抗氧化性和耐腐蚀性。

钨：主要的强化元素，通过固溶强化显著提高合金的硬度和耐磨性。

碳：与铬和钨形成坚硬、耐磨的碳化物颗粒，这些颗粒弥散分布在较软的钴基体中，是耐磨性的关键。

2. 有什么特性？

Stellite 6的特性可以概括为“三高一保”：

1. 极高的耐磨性
这是Stellite 6最突出的特点。它尤其擅长抵抗多种类型的磨损：

磨粒磨损：抵抗硬质颗粒（如沙子、矿物、金属碎屑）刮擦和切削的能力非常强。

粘着磨损：在与其他金属接触并发生相对运动时，不易产生材料转移和“咬死”现象。这使得它在没有润滑或润滑不良的条件下表现优异。

微动磨损：能有效抵抗小振幅振荡运动造成的磨损。

2. 极高的耐腐蚀性
Stellite 6对多种腐蚀介质都具有良好的抵抗力，包括：

大气腐蚀

海水

多种酸、碱溶液
其耐腐蚀性优于大多数不锈钢，与镍基合金相当。

3. 优异的高温性能
Stellite 6在高温下（通常可达500°C以上，短期可达800-900°C）仍能保持其大部分硬度和强度。它不会像工具钢那样在高温下迅速软化（红硬性好）。同时，它具有出色的抗氧化能力，能在高温空气中形成致密的氧化铬保护膜。

4. 良好的韧性
尽管硬度很高，但Stellite 6具有一定的韧性，能够承受一定的冲击载荷而不会脆性断裂。这使其比许多陶瓷或碳化钨材料更适用于有冲击的应用场合。

总结其核心特性：

硬度高：室温硬度通常在HRC 40-45左右，高温硬度保持性好。

不磁性

不可淬硬：其硬度主要来自合金成分和铸造/加工工艺，不能通过热处理来显著提高。

加工困难：由于其高硬度和加工硬化倾向，使用常规方法（车、铣、钻）加工非常困难，通常需要磨削或使用硬质合金刀具。

主要应用领域

得益于上述特性，Stellite 6被广泛应用于需要耐磨损、耐高温和耐腐蚀的关键部件上。通常以堆焊焊材、铸件或粉末冶金件的形式使用。

阀门领域：

核电站、火电站、石化厂的关键阀门：用于阀座、阀瓣（阀芯），确保在高温高压、腐蚀性介质下长期密封和可靠工作。

航空航天领域：

发动机部件：如涡轮叶片叶尖、耐磨环、密封环等。

工业耐磨部件：

泵的过流部件：螺旋送料机、泥浆泵叶轮和壳体。

刀具和模具：热剪切刀片、塑料注射模具的耐磨镶块。

农业和矿业机械：挖掘机铲齿、破碎机锤头、螺旋钻头等。

医疗领域：

用于制造某些需要高耐磨和生物相容性的外科手术器械和人工关节。

与其他材料的对比

vs. 不锈钢：Stellite 6的耐磨性和高温性能远超不锈钢。

vs. 工具钢：工具钢在低温下可能更硬，但一旦温度升高会迅速软化，而Stellite 6的红硬性要好得多。

vs. 碳化钨：碳化钨硬度更高，但韧性较差，更脆，且成本通常更高。Stellite 6在抗冲击和抗热震方面更有优势。

总而言之，Stellite 6是一种在极端工况（高温、磨损、腐蚀）下表现卓越的“贵族”合金，虽然成本较高，但其超长的使用寿命和可靠性使其在许多关键工业领域是不可替代的选择。