1.钴基合金的热处理

2.stellite合金的Stellite合金分类和主要牌号

3.钴基合金材料的用途,稀缺吗,重要吗

4.与钛合金相比,医用钴基合金的优缺点

5.简述医用不锈钢、钴基合金、钛基合金的特性比较。

6.钴基合金GH5188怎样进行热处理才能使硬度达到52°C以上

7.钴基高温合金的生产工艺

芜湖微型钴基合金价格走势_芜湖微型钴基合金价格走势图

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。

钴基合金的热处理

材料的成分含量

GH5188合金的主要化学成分如下:

碳(C):0.05~0.15%

铬(Cr):20~24%

镍(Ni):20~24%

钨(W):13~16%

镧(La):0.03~0.12%

钴(Co):余量

铁(Fe):≤3.00%

硅(Si):0.2~0.5%

锰(Mn):≤1.25%

磷(P):≤0.02%

硫(S):≤0.015%

铜(Cu):≤0.07%

硼(B):≤0.015%

固溶强化材料特点

GH5188合金拥有优异的高温稳定性和耐腐蚀性,这使得其能够在高温工况中长时间保持机械性能。该合金适用于多种高温环境,无论是航空发动机燃烧室筒、导向叶片等关键部件的制造,都展现出其不可替代的材料优势。

物理性能数据

GH5188合金具有以下物理性能参数:

密度:9.09 g/cm?,表明其具有良好的结构强度。

热导率:在200℃至900℃范围内为12.23-29.06 W/(m·K),确保在高温下良好的热管理能力。

电阻率:在20℃至900℃范围内为1.051-1.213 Ω·mm?/m,适用于要求电阻稳定的环境。

比热容:在100℃至900℃范围内为208-588 J/(kg·K),反映了合金在不同温度下的能量吸收和散发能力。

线膨胀系数:在20℃至900℃为15.7×10?/K,显示材料对温度变化的适应性。

应用领域

GH5188合金主要应用于航空发动机燃烧室筒和导向叶片等需要耐高温的关键部件。它的高温强度和良好的抗氧化特性,使其在航天器的热屏障系统、工业炉内部结构和化工设备等高温工业应用中同样表现优异。

stellite合金的Stellite合金分类和主要牌号

钴基合金中的碳化物颗粒的大小和分布以及晶粒尺寸对铸造工艺很敏感,为使铸造钴基合金部件达到所要求的持久强度和热疲劳性能,必须控制铸造工艺参数。钴基合金需进行热处理,主要是控制碳化物的析出。对铸造钴基合金而言,首先进行高温固溶处理,温度通常为1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分MC型碳化物溶入固溶体;然后再在870-980℃进行时效处理,使碳化物(最常见的为M23C6)重新析出。

钴基合金材料的用途,稀缺吗,重要吗

司太立合金介绍 Stellite

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

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。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。

stellite6K是在最复杂工况下的首选切割刀具,坚韧耐磨,碳含量比Stellite6B提高0.5%,其它成分与Stellite6B相同;常用于剪切橡皮、塑料、皮革、木材、食品、合成纤维和纸张用的刀具,化纤刀,粘胶纤维切断刀。

stellite6B是最著名的钴基耐磨合金之一,优秀的耐磨性与强韧性兼备,可以适应多数工况,应用广泛,硬度在37-45HRC;主要用于化工耐磨板、耐磨棒,蒸汽化工阀座、汽轮机叶片防护、耐冲刷轴套,热浸镀锌的沉没辊等零件。

钴基合金Stellite6B司太立合金

Stellite6B对应牌号:

CoCrW, ?UNS R30016 ,Stellite6B,alloy 6B

Stellite6B执行标准:

AMS5894

Stellite6B简介:

合金6B是一种钴基合金,用于磨损环境,防咬死,防磨损,防摩擦。合金6B的摩擦系数很低,能和其他金属产生滑触,在多数情况下不会产生磨损。即使不用润滑剂,或者不能用润滑剂的应用中,6B合金可以把咬死和磨损降至最低。

合金6B的耐磨性能是与生俱来的,不依靠冷作加工或热处理,因此也能减少热处理工作量和后续加工的成本。

合金6B耐受气蚀, 耐冲击,耐热冲击和多种腐蚀介质. 在赤热状态下,合金6B能保持很高的硬度(冷却后可以恢复原来的硬度). 在既有磨损又有腐蚀的环境中, 合金6B非常实用。

Stellite6B应用:

合金6B可用于制造阀门零件, 泵柱塞, 蒸汽机防腐蚀罩, 高温轴承, 阀杆,食品加工设备, 针阀,热挤模具, 成型磨具等。

Stellite6B机械性能:

极限抗拉强度 145ksi

屈服强度 90ksi

延伸率 ? 12%

硬度 Rockwell C36

篇幅有限,如需更多更详细介绍,欢迎咨询了解。

与钛合金相比,医用钴基合金的优缺点

钴是小金属,是一种非常稀缺的资源,有“工业味精” 之称,是重要的战略资源之一。世界钴储量约为710 万吨。主要集中在刚果(金)、澳大利亚、古巴,三国储量约占世界钴总储量的83.1%,其中刚果(金)占世界储量的47.9%。其余的少量分布在赞比亚、俄罗斯、加拿大等。钴是中国严重短缺的九种矿产资源之一。中国钴矿资源不多,主要伴生在铜、镍、铁矿中,独立成矿的钴矿物仅占全国保有储量的4.70%。中国已探明钴金属储量仅47万吨。

电池材料是钴的最主要消费材料,占钴总消费的60%左右。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。钴是锂电池最常见的金属材料之一。锂电池主要用于手机领域、笔记本领域、电动自行车和新能源汽车领域。未来新能源汽车将成为带动锂电池需求的主要增长点。钴的另一个主要用途在生产耐高温、耐热、耐腐的硬质合金。硬质合金是由硬质(钨、钛)颗粒和韧性较好的材料(钴、镍)挤压粘结而成的。硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。硬质合金还可用来制作凿岩工具、采掘工具、钻探工具、测量量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴等。高温合金是金属钴的另一个消费领域之一,2011年高温合金占全球钴消费接近20%而中国仅有4%。未来在中国的消费比例也会越来越大。高温合金(又叫超级合金)是在600-1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。高温合金的消费中,航空航天、能源推进、工业、汽车行业和其他领域分别占比64%、24%、5%、3%、2%和2%。航空航天发动机是高温合金行业在航空航天领域最主要的消费部分。磁性材料是金属钴的又一用途。磁性材料在电子工业和其他高科技领域起着非常重要的作用。钴可以作为高档的玻璃和陶瓷的色彩染料。作为国内传统的钴的消费领域,钴在玻陶行业的使用量一直比较平稳。钴还广泛用于石油冶炼中的各种加氢催化剂。钴基催化剂比如醋酸钴在合成催化剂中具有重要地位。

钴用途多样且广泛决定了钴的消费需求整体呈现一定刚性,不随强周期行业的景气度波动。钴的工业消费方面,未来新能源汽车将成为带动锂电池需求的新增长点,传统的笔记本电脑、便携式电器、手机等市场也将进一步发展。航空航天业的发展将带动钴在高温合金行业的需求增加,高温合金行业是未来带动钴的工业需求之一。

简述医用不锈钢、钴基合金、钛基合金的特性比较。

一般钴基高温合金缺少共格的强化相,虽然中温强度低(只有镍基合金的50-75%),但在高于980℃时具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀和耐磨蚀性能,且有较好的焊接性。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。 碳化物强化相 钴基高温合金中最主要的碳化物是 MC﹑M23C6和M6C在铸造钴基合金中,M23C6是缓慢冷却时在晶界和枝晶间析出的。在有些合金中,细小的M23C6能与基体γ形成共晶体。MC碳化物颗粒过大,不能对位错直接产生显着的影响,因而对合金的强化效果不明显,而细小弥散的碳化物则有良好的强化作用。

钴基合金GH5188怎样进行热处理才能使硬度达到52°C以上

简述医用不锈钢、钴基合金、钛基合金的特性比较。:1.钛合金,生物医用钛合金材料是用于生物医学工程的一类功能结构材料,常用于外科植入物和矫形器械产品的生产和制造。钛合金医疗器械产品如人工关节、牙种植体和血管支架等用于临床诊断、治疗、修复、 替换人体组织或器官,或增进人体组织或器官功能, 其作用是药物不能替代的。2.钴基合金通常指Co-Cr合金,有2种基本牌号:Co-Cr-Mo合金和Co-Ni-Cr-Mo合金。Co-Cr-Mo合金微观组织为钴基奥氏体结构,能够锻造或铸造,但制作加工非常困难,其机械性能和耐蚀性优于不锈钢,是现阶段比较优良的生物医用金属材料。锻造钴基合金是一种新型材料,用于制造关节替换假体连接件的主干,如膝关节和髋关节替换假体等。3.不锈钢医用不锈钢具有低成本和良好的加工性能、力 学性能等,目前在口腔医学和骨折内固定器械、人 工关节等领域应用广泛。302不锈钢是最早使用的医 用金属材料,抗腐蚀性能较好,强度较高。有研究 人员将钼元素加入不锈钢中制作316不锈钢,有效地 改善了医用不锈钢的抗腐蚀性。20世纪50年代,研 究人员研制出新的316L不锈钢,将不锈钢中的最高 碳含量降至0.03%,使得材料的抗腐蚀性能得到进一 步提高。从此,医用不锈钢便成为国际上公认的外 科植入体的首选材料。

钴基高温合金的生产工艺

一、概述

GH5188是固溶强化型钴基高温合金,加入14%的钨固溶强化,使合金具有优良的高温热强性,添加较高含量铬和微量镧,使合金具有良好的高温抗氧化性能,同时具有满意的成形、焊接等工艺性能,适于制造航空发动机上在980℃以下要求高强度和在1100℃以下要求抗氧化的零件。也可在航天发动机和航天飞机上使用。可生产供应各种变形产品,如薄板、中板、带材、棒材、锻件、丝材以及精密铸件。

1.1?GH5188(GH188)材料牌号?GH188

1.2 GH5188(GH188)相近牌号 Haynes Alloy No.188(HA188),UNSR30188(美国),KCN22W(法国)。

1.3 GH5188(GH188)材料的技术标准

GJB 3317-1998 《航空用高温合金热轧板材规范》

Z9?0103-1990 《GH188合金板材技术条件》

Z9 132-1999 《焊接用GH188合金冷拉丝材技术条件》

Q/5B 4002-1992 《GH188合金冷轧带材》

Q/5B 4003-1992 《GH188合金冷轧板材》

Q/5B 4014-1992 《GH188合金锻件技术条件》

Q/5B 4020-1992 《K188合金熔模精密铸件》

Q/5B 4022-1992 《GH188合金棒材》

Q/5B 4057-1992 《GH188高温合金冷拉焊丝》

1.5 GH5188(GH188)热处理制度?热轧板材1170~1190℃,空冷;冷轧带材和板材1165~1230℃,快速空冷;棒材和锻件1180℃±10℃,快速空冷。

1.6 GH5188(GH188)品种规格与供应状态?供应δ0.5~4mm的冷轧薄板、δ4~14mm的热轧中板、δ0.05~0.8mm的冷轧带材,及各种尺寸的棒材、锻件、焊丝及精密铸件。板材经固溶处理、酸洗、矫直和切边后供应;带材经固溶处理、酸洗、切边后成卷供应;板材经固溶处理后磨光或车光交货;锻件于固溶状态供应;精铸件于铸态交货。

1.7?GH5188(GH188)熔炼与铸造工艺?合金采用真空感应熔炼加电渣重熔或真空电弧重熔工艺生产。精密铸件采用真空感应熔炼后由母合金锭真空重熔浇铸而成。

1.8?GH5188(GH188)应用概况与特殊要求?该合金在国外广泛应用于制造燃气涡轮及导弹的高温部件,如燃烧室、尾喷管及核能工业中的热交换器等零部件。在国内用该合金制成的航空发动机燃烧室火焰筒和导向叶片等高温部件已通过长期试车考验,并投入生产应用。用该合金板材加工成零件的制造工艺中,任何工序(如热处理、焊接等)均应防止渗碳及铜污染,以免损害合金的力学性能和耐蚀性能。

二、GH5188(GH188)物理及化学性能

2.1 GH5188(GH188)热性能

2.1.1?GH5188(GH188)熔化温度范围 ?1300~1360℃[1]。

四、GH5188(GH188)组织结构

4.1?GH5188(GH188)相变温度

4.2?GH5188(GH188)时间-温度-组织转变曲线?见图4-1。

4.3?GH5188(GH188)合金组织结构?

4.3.1 GH5188(GH188)固溶状态除奥氏体基体外,有M6C一次碳化物,少量的M6C与富镧化合物结合在一起的LaxMy相,还有极少量的M3B2和TiC相。在高温长期暴露后,M6C会分解析出M23C6,某些炉号可能析出L相,该相在1180℃固溶或在870~980℃长期暴露后重熔于基体。

4.3.2 GH5188(GH188)中板、薄板和带材技

术标准规定,供应状态的晶粒度应不粗于4级。

固溶温度(保温时间10min)对板材晶粒度级别的

早期的钴基合金用非真空冶炼和铸造工艺生产。后来研制成的合金,如Mar-M509合金,因含有较多的活性元素锆、硼等,用真空冶炼和真空铸造生产。

钴基高温合金中的碳化物颗粒的大小和分布以及晶粒尺寸对铸造工艺很敏感,为使铸造钴基合金部件达到所要求的持久强度和热疲劳性能,必须控制铸造工艺参数。钴基高温合金需进行热处理,主要是控制碳化物的析出。对铸造钴基高温合金而言,首先进行高温固溶处理,温度通常为1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分MC型碳化物溶入固溶体;然后再在870-980℃进行时效处理,使碳化物(最常见的为M23C6)重新析出。