Stellite 20司太立合金（百科）

什么是Stellite 20？

Stellite 20是司太立（Stellite）合金家族中的一员，司太立合金是由Elwood Haynes在20世纪初发明的一系列以钴为基体的硬质合金。Stellite 20是该系列中一个经典且应用广泛的牌号。

它本质上是一种钴-铬-钨合金，并通过添加碳来形成坚硬的碳化物相，从而获得卓越的耐磨性能。

Stellite 20的特性

Stellite 20的特性可以概括为以下几个核心点：

1. 卓越的耐磨性（核心优势）

这是Stellite 20最突出的特点。它的高硬度（通常铸造态或硬化态可达HRC 40-50）主要来自于钴-铬-钨碳化物在钴基固溶体中的弥散分布。这种结构能有效抵抗磨料磨损、粘着磨损和冲蚀磨损。

2. 出色的抗磨损腐蚀性能

在许多工况下，材料的损坏是“腐蚀”和“磨损”共同作用的结果。Stellite 20中的铬元素使其具有良好的耐腐蚀性（尤其是在大气、海水、有机酸等介质中），同时其高硬度又能抵抗磨损，因此在这种恶劣的工况下表现非常出色。

3. 良好的高温性能

与很多钢不同，Stellite 20在高温下（通常可达500-600°C甚至更高）能保持其硬度和强度。这种红硬性使其非常适用于高温耐磨场合，例如高温阀门、涡轮机部件等。

4. 优异的抗咬合和抗金属间磨损能力

它具有很低的摩擦系数和良好的抗咬合（防止冷焊）性能，当与其它金属（如钢）配对摩擦时，能有效防止卡死和擦伤，是制造阀门密封面的理想材料。

5. 耐空蚀和气蚀

由于其高韧性和高硬度相结合，它能很好地抵抗液体中气泡破裂产生的冲击力（空蚀）和高速流体冲刷（气蚀）。

6. 相对较差的机械加工性

这是一个缺点。由于其高硬度和韧性，使用常规的加工方法（车、铣、钻）非常困难，效率低且刀具磨损严重。因此，Stellite 20的零件通常采用铸造或粉末冶金方法制造，成型后主要依靠磨削进行精加工。更常用的方式是以堆焊的形式应用在基材表面。

典型应用领域

基于以上特性，Stellite 20常用于以下领域：

阀门行业： 这是其最大的应用领域。用于制造阀座、阀瓣（阀芯）、阀杆等关键密封和运动部件，特别是在高温、高压、有腐蚀介质和颗粒物冲刷的苛刻工况下。

泵类部件： 用于离心泵的密封环、轴套、叶轮等，抵抗含有固体颗粒的流体冲刷。

航空航天： 用于发动机的一些耐磨部件、紧固件等。

化工和石油工业： 在需要耐磨耐腐蚀的机械部件上。

食品加工行业： 由于其耐腐蚀和无毒的特性（钴铬合金生物相容性好），也用于一些耐磨的食品加工设备部件。

总结

总而言之，Stellite 20是一种以钴为基，具有极佳耐磨性、良好耐腐蚀性和优异高温性能的合金。 它不是通过热处理达到硬化，而是依靠其固有的冶金结构。虽然加工困难，但通过铸造或堆焊的方式，它能作为关键部位的耐磨层，极大地延长设备在恶劣工况下的使用寿命，是一种不可或缺的高性能工程材料。