Stelit

Stellite ( ing.  Stellite , din lat. stella - star) - un grup de aliaje dure turnate pe bază de cobalt și crom cu adaos de wolfram și/sau molibden pentru pulverizarea , suprafața și lipirea pieselor de mașini, mașini-unelte și unelte în ordine pentru a crește rezistența la uzură. Precedat istoric de binecunoscutele metale dure sinterizate („win” etc.). Spre deosebire de acestea, stellitul este mai puțin fragil , mai rezistent la șocuri mecanice și termice, permite suprafața, nu necesită o unealtă diamantată pentru ascuțire. Inventat de Elwood Haynes în 1907. Marca comercială Stellite® este în prezent deținută de Kennametal Stellite Group. În literatura și practica internă, numele este folosit în mod tradițional ca substantiv comun.

Proprietăți

Principalele proprietăți ale stelliților, care determină domeniul de aplicare al acestora, sunt rezistența la impact, rezistența la căldură de aproximativ 800 ° C și rezistența ridicată la coroziune . Steliții sunt potriviți pentru turnare, suprafață și pulverizare, inclusiv la restaurarea instrumentului în condițiile întreprinderii utilizator. Coeficientul de dilatare termică al stellitului este apropiat de cel al oțelurilor de scule aliate. Stellitul, în general, nu necesită tratament termic și este insensibil la revenire . Pentru modelarea și ascuțirea dinților sudați se folosesc roți abrazive convenționale (CBN, carborundum, corindon).

Utilizarea stellitului este limitată de costul ridicat al aliajului, de complexitatea prelucrării și de topire în comparație cu oțelul aliat, precum și de cerințele crescute pentru puritatea materiilor prime. În anumite condiții (material de bază, condiții de temperatură de aplicare), acoperirile cu stellit sunt predispuse la fisurare, iar în aplicații critice este necesar un control special pentru microfisuri.

Aplicație

Stellitul este utilizat pe scară largă pentru suprafața dinților pânzelor și discurilor de ferăstrău, cuțitelor și tăietorilor mașinilor de prelucrat lemnul. Datorită rezistenței la impact a stellitului, a unei legături mai puternice cu baza decât în ​​cazul lipirii cu alamă și a TC apropiată a lamei și a suprafeței, durabilitatea unui astfel de instrument în lucru pe piese de prelucrat de formă neregulată cu neomogenități și incluziuni străine este mai mare decât aceea. lipite cu aliaje sinterizate mai dure [1] .

Datorită acelorași proprietăți, steleții și-au găsit aplicație pentru călirea și refacerea corpurilor de lucru ale mașinilor de terasare, concasoare și alte echipamente de construcții, minerit și prelucrare.

În construcția armelor de foc automate, stellitul este folosit pentru a face incrustații pentru butoaie (căptușeli) și părți ale mecanismului care sunt supuse frecării și eroziunii în timpul tragerii. În special, opțiunile de țeavă cu inserții din stellit în prima treime din partea culașiei sunt disponibile pentru mitralierele americane Browning M2 și M60 . Butoaiele căptușite pot menține suprafața interioară funcțională, fiind încălzite în timpul arderii până când pe straturile exterioare apar mici particule de sol exfoliant, fără pierderea proprietăților în timpul ciclurilor ulterioare de încălzire și răcire. La testele M60, 50 de metri de bandă au fost împușcați într-o explozie, țeava era încinsă, dar după răcire a rămas practic intactă [2] .

Datorită combinației de duritate, rezistență la căldură și rezistență la coroziune, stellitul este utilizat pentru fabricarea și întărirea celor mai solicitate părți ale motoarelor termice. Acestea sunt supape și scaune de supape ale motoarelor cu combustie internă cu piston , marginile anterioare și suprafețele de montare ale palelor de lucru ale turbinelor cu abur și gaz [3] [4] , care reglează detaliile căilor de abur și gaz. Durata de viață a elementelor întărite în acest fel este adesea determinată de caracteristicile de oboseală ale materialului de bază, și nu de uzura acoperirii.

Stellitul este, de asemenea, utilizat pentru a acoperi părți ale echipamentelor chimice rezistente la acizi, alimentatoare și distribuitoare cu șurub, fabricarea supapelor cu bilă și de control și în alte unități unde este necesară rezistența la abraziune, eroziune, atac chimic, cavitație în combinație cu rezistența la impact, comparativ. ușurință în aplicare și procesare. Există probleme cunoscute cauzate de utilizarea stellitului și a altor aliaje care conțin cobalt în echipamentele centralei nucleare , unde spălarea cantităților mici de cobalt de către fluidele de proces și iradierea ulterioară cu neutroni a acestora în reactor a condus la formarea cobalt-60. și o creștere a radiațiilor gamma dure ale personalului.

Datorită inerției lor biologice, steleții sunt utilizați pentru fabricarea implanturilor medicale , precum și în protezarea dentară. În special, prima valvă cardiacă artificială disponibilă comercial a fost realizată folosind stellit (Starr-Edwards, 1960).

Pentru aplicarea stellitului pe metalul de bază, inițial s-a folosit suprafața cu o flacără de acetilenă-oxigen , apoi suprafața cu arc scufundat și în gaze de protecție, suprafața cu plasmă și laser, pulverizarea termică și cu plasmă. Noile tehnologii fac posibilă obținerea unui strat uniform de o anumită grosime pe o suprafață mare, pentru a evita supraîncălzirea nedorită a piesei și, în unele cazuri, pentru a se face fără finisarea suprafeței depuse. Lipirea elementelor de stellit finisate poate fi justificată dacă doriți să utilizați echipamentele și tehnologia existente pentru lipirea aliajelor dure sinterizate sau dacă există cerințe speciale pentru încălzirea admisă a piesei, caracteristicile cusăturii etc.

Compoziție

Baza stellitului clasic este cobaltul (~50-60%) și cromul (~30%) cu adăugarea de aproximativ 10% wolfram și cantități mici de alte elemente (vezi tabel), inclusiv carbonul. Materialul finit este o matrice metalică vâscoasă (cobalt, crom, wolfram) cu crom dur și carburi de tungsten incluse în ea. O creștere a conținutului de carbon din aliaj duce la eliberarea de carburi libere, o creștere a durității și fragilității și invers - aliajele cu un conținut mai mic de carbon sunt mai puțin dure, dar mai durabile și mai dure.

Sunt cunoscute multe stelite și aliaje asemănătoare stellitului, a căror compoziție este optimizată pentru funcționarea în anumite condiții de temperatură, medii agresive, ținând cont de cerințele de deformabilitate, caracteristicile tehnologiei de aplicare și combinarea cu metalul de bază și costul acceptabil. Parametrii tijelor de stellit domestice pentru suprafața gradelor Pr-S27 (de fapt sormit), Pr-V3K și Pr-V3K-R sunt reglementați de GOST 21449-75; toleranțele de compoziție din acest standard sunt destul de mari (câteva procente pentru elementele principale) și au fost luate în considerare pentru aplicații neresponsabile precum mașinile de prelucrare a lemnului și de terasament [5] . Obținerea unor proprietăți ale aliajului mai previzibile în apropierea eutecticului necesită o aderență precisă la o compoziție aleasă în mod rezonabil.

Subtipurile de stellit sunt Talonite ( material de cuțit laminat la cald și întărit ) și Vitallium (pentru proteze dentare și implanturi). Un aliaj pe bază de fier înrudit cu stellitul este sormita .

Compoziție chimică, gr. %

Note

1. ↑ [1] Copie de arhivă din 26 septembrie 2020 la Wayback Machine „Metode pentru stellitarea sculelor de tăiere a lemnului din fabrică” - LesPromInform nr. 2 (140), 2019
2. ↑ [tech.wikireading.ru/1600] Roger Ford. Mitralieră pe câmpurile de luptă ale secolului XX. M., 2006, cap.15
3. ↑ [2] Copie arhivată din 27 ianuarie 2020 la Wayback Machine Petrov G.L. etc.Sudarea otelurilor inoxidabile termorezistente, L., 1963, p.208
4. ↑ [3] Copie arhivată din 27 ianuarie 2020 la Wayback Machine Laser suprafața straturilor de întărire din stellit... - Plakart JSC
5. ↑ [4] Copie arhivată din 27 ianuarie 2020 la Wayback Machine Furman I.E. Îmbunătățirea compozițiilor și metodelor de turnare a stelurilor de cobalt. Rezumat disertație.