Вернуться назад
СТЕЛЛИТ (Stellite): кобальтовые сплавы для наплавки
Производитель - США
СТЕЛЛИТ: легендарный сплав для наплавки, изменивший промышленность. От изобретения 1907 года до современных технологий упрочнения
Стеллит (Stellite®) — это не просто бренд, а целая группа легендарных сверхтвердых сплавов на основе кобальта и хрома, которые стали эталоном для износостойкой наплавки по всему миру . Название происходит от латинского stella — «звезда», и с момента изобретения в 1907 году эти материалы действительно стали путеводной звездой в области защиты металлов от износа, высоких температур и коррозии .
Сегодня торговая марка Stellite® принадлежит группе компаний Kennametal Stellite Group (США), а продукция под этим брендом производится в разных странах мира, включая США, Германию и Китай .
История изобретения
Стеллит был изобретен американским инженером Элвудом Хейнсом в 1907 году . Он искал материал, который сочетал бы высокую твердость с коррозионной стойкостью и способностью работать при высоких температурах. Результатом стал сплав на основе кобальта и хрома, который произвел революцию в обрабатывающей промышленности и до сих пор не имеет равных в определенных областях применения.
Что такое стеллит и каковы его свойства
Стеллиты — это литые твердые сплавы, основу которых составляет кобальт (обычно 50–60%) и хром (около 30%) с добавками вольфрама и/или молибдена . Структура сплава представляет собой вязкую металлическую матрицу с включенными в нее твердыми карбидами хрома и вольфрама, которые и обеспечивают уникальные свойства .
Ключевые свойства стеллитов :
|
Свойство |
Значение |
|---|---|
|
Жаростойкость |
До 800–1000°C, сохраняют твердость при высоких температурах |
|
Коррозионная стойкость |
Высокая стойкость к кислотам, щелочам и другим агрессивным средам |
|
Ударопрочность |
Менее хрупки, чем спеченные твердые сплавы ("победит") |
|
Износостойкость |
Исключительная стойкость к абразивному износу, эрозии и кавитации |
|
Термообработка |
Не требуют термообработки после нанесения |
Основные марки стеллита
Наиболее распространенные марки для наплавки :
|
Марка |
Особенности |
Твердость |
Применение |
|---|---|---|---|
|
Stellite 6 |
Баланс износостойкости и вязкости |
38-44 HRC |
Универсальная наплавка для арматуры, седел клапанов |
|
Stellite 12 |
Повышенное содержание углерода и вольфрама |
42-50 HRC |
Высокий износ, дросселирующая арматура |
|
Stellite 21 |
С молибденом вместо вольфрама |
28-34 HRC |
Высокотемпературные ядерные применения, термостойкость |
|
Stellite 1 |
Высокоуглеродистый |
до 55 HRC |
Экстремальный абразивный износ |
В отечественной практике известны аналоги: Пр-В3К, Пр-В3К-Р, Пр-С27, параметры которых регламентируются ГОСТ 21449-75 «Прутки для наплавки» .
Применение в промышленности
Стеллит широко используется в самых ответственных отраслях :
|
Отрасль |
Примеры применения |
|---|---|
|
Нефтегазовая и химическая |
Уплотнительные поверхности запорной арматуры (седла, затворы, золотники), шнеки питателей, детали насосов |
|
Энергетика |
Клапаны и седла ДВС, входные кромки лопаток паровых и газовых турбин |
|
Горнодобывающая и строительная |
Рабочие органы дробилок, зубья экскаваторов, щеки камнедробилок |
|
Деревообработка |
Наплавка зубьев пил, ножей и фрез |
|
Специальная техника |
Лейнеры стволов автоматического оружия (пулеметы M2, M60) |
|
Медицина |
Искусственные сердечные клапаны, зубные протезы, имплантаты |
Технологии нанесения
Стеллит наносится на детали различными методами наплавки и напыления :
|
Метод |
Особенности |
|---|---|
|
PTA (плазменная наплавка) |
Высокая точность, низкое перемешивание с основой, 1.5-3.0 мм |
|
GTAW (TIG) |
Универсальность, возможность ремонта в полевых условиях |
|
Лазерная наплавка |
Минимальное перемешивание, малая зона термического влияния |
|
Газокислородная наплавка |
Классический метод, простота, подходит для крупных деталей |
|
Газотермическое напыление |
Для больших площадей, без перегрева детали |
При наплавке обычно выполняют минимум два прохода: первый имеет высокое перемешивание с основным металлом, второй обеспечивает заданную химию и твердость .
Особенности применения в России
В России стеллитовые материалы поставляются через официальных дистрибьюторов. Например, компания ООО "Деста" (г. Пермь) представляет интересы немецкой Deloro Stellite GmbH (входит в Kennametal Stellite Group) и поставляет материалы под торговыми марками Стеллит®, Делоро®, Трибалой®, Нистелл® и другие .
Ограничения применения
Несмотря на выдающиеся свойства, применение стеллита ограничивают :
- Высокая стоимость сплава (кобальт — стратегический металл)
- Сложность обработки и выплавки
- Повышенные требования к чистоте исходных материалов
- Возможная склонность к растрескиванию при определенных режимах нанесения
- Проблемы с активацией кобальта в атомной энергетике (образование Co-60)
