Stellite 20

Stellite 20

Le Stellite 20 (UNS R30020) est un alliage à haute teneur en -carbone-cobalt-réputé pour sa dureté extrêmement élevée et son excellente résistance à l'usure, ainsi que pour sa résistance à l'oxydation à haute-température. Grâce à une composition chimique optimisée (environ 2,0-2,8% de carbone, 30-34% de chrome, 14-18% de tungstène), l'alliage forme une grande quantité de carbures durs de types M₇C₃ et M₆C, lui conférant une résistance exceptionnelle à l'usure abrasive, à l'érosion et à l'usure adhésive. Le Stellite 20 est l'une des nuances les plus dures de la série d'alliages à base de cobalt (HRC 50-58), tout en offrant également une bonne dureté à chaud et une bonne résistance à la corrosion à haute température. Il est largement utilisé dans des conditions d'usure extrêmement abrasives telles que les surfaces d'étanchéité des vannes, les corps de pompe, les vis d'extrudeuse, les composants de transport de boues et les pièces d'usure à haute température dans les applications aérospatiales.
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Description
Paramètres techniques

Caractéristiques des produits

High-Temperature Oxidation Resistance

Dureté et résistance à l'usure extrêmement élevées

Stellite 20 permet d'obtenir une grande quantité de carbures durs M₇C₃ et M₆C (avec une dureté allant jusqu'à 1 500-1 800 HV) grâce à sa conception de composition « à haute teneur en carbone, à haute teneur en chrome et à haute teneur en tungstène », qui sont uniformément réparties dans la matrice de solution solide à base de cobalt-. La dureté typique en état de dépôt de coulée ou de soudure-est HRC 50-58 (environ HV 550-700). Sa capacité à résister à l'usure abrasive et érosive se classe parmi les meilleures des alliages à base de cobalt, ce qui le rend adapté aux conditions de frottement de glissement à haute contrainte et aux conditions d'érosion à faible angle impliquant des particules dures.

High-Temperature Corrosion Resistance

Excellente dureté à haute température et résistance à l'oxydation

Stellite 20 conserve une dureté d'environ 40 HRC à 600 degrés, environ 32 HRC à 760 degrés (1 400 degrés F) et environ 25 HRC à 870 degrés (1 600 degrés F). La teneur élevée en chrome favorise la formation d'un film dense d'oxyde de Cr₂O₃ en surface. Après exposition à l'air à 800 degrés pendant 1000 heures, le gain de poids d'oxydation est inférieur à 1 mg/cm². Sa résistance à l'oxydation dépasse de loin celle des aciers à outils et des matériaux résistants à l'usure à base de fer-à base de fer-, ce qui le rend adapté aux applications à haute-température telles que le cisaillement à chaud, l'extrusion à chaud et les turbines à gaz.

High Stability

Bonne résistance à la corrosion

Avec une teneur en chrome d'environ 30 %, le Stellite 20 présente une bonne résistance à la corrosion dans les acides oxydants (par exemple, l'acide nitrique), les acides non- modérément concentrés (par exemple, inférieur ou égal à 50 % d'acide sulfurique) et les solutions alcalines. Dans les environnements d'eau de mer et de chlorure, il subit principalement une corrosion par piqûre plutôt qu'une corrosion uniforme, et maintient une résistance à la corrosion stable dans des atmosphères à haute température contenant du soufre et du chlore.

Good Processability

Caractéristiques d'usinage et de traitement

En tant que matériau cassant-résistant à l'usure, le Stellite 20 a une résistance à la traction à température ambiante d'environ 650-850 MPa, un allongement à la rupture de seulement 1 à 2 % et une faible résistance aux chocs (encoche en V Charpy<10 J). Therefore, it is not suitable for applications subjected to severe impact loads but performs excellently in sliding wear and fretting wear conditions. The alloy is typically manufactured by precision casting or powder metallurgy. Common application methods include welding (PTA, TIG, oxy-acetylene). Due to its high susceptibility to hot cracking, preheating to 400-600°C and control of interpass temperature are required during welding, followed by slow cooling after welding. Due to its extremely high hardness, grinding or electrical discharge machining (EDM) is recommended for finishing.

Spécifications techniques

Composition chimique

 

Élément

Exigences standards

Remarques

Co

Quantité restante

Éléments de matrice offrant une-résistance aux températures élevées, une stabilité thermique, une ténacité et une résistance inhérente à la corrosion

Cr

30.0 - 34.0%

Forme un film protecteur dense en Cr₂O₃, offrant une résistance à l'oxydation et à la corrosion, et constitue également un composant principal des carbures durs.

W

14.0 - 18.0%

Fournit un renforcement de solution solide, forme des carbures durs et résistants à l'usure avec du carbone, améliorant considérablement la dureté à haute température et la résistance au fluage.

C

2.0 - 2.8%

Former une grande quantité de carbures de dureté élevée-(M₇C₃, M₆C) avec du chrome et du tungstène, qui sont la principale source de résistance à l'usure ultra-élevée.

Fe

Inférieur ou égal à 3,0%

Contrôle strict pour garantir la pureté et la stabilité microstructurale

Ni

Inférieur ou égal à 3,0%

Contrôle strict pour éviter qu'un excès de nickel ne provoque une fragilisation

Si

Inférieur ou égal à 2,0%

Désoxydant

Mn

Inférieur ou égal à 1,0%

Désoxydant, améliore les performances de traitement

Mo

Inférieur ou égal à 1,0%

Petits ajouts facultatifs pour améliorer le renforcement de la solution solide et la résistance à la corrosion par piqûre.

Propriétés physiques

 

Propriété

Valeur/Plage

Conditions d'essai

Densité

8.69 - 8.87 g/cm³

Température ambiante (20 degrés)

Point de fusion

1240 - 1350 diplôme

-

Coefficient de dilatation thermique (20-100 degrés)

11.5 - 12.5 × 10⁻⁶ /K

-

Module élastique (module de Young)

205 - 230 GPa

Température ambiante

Conductivité thermique (20 degrés)

14.5 - 14.8 W/(m·K)

-

Résistivité

0.85 - 0.94 μΩ·m

-

Magnétisme

Non-magnétique (faiblement magnétique)

Les alliages à base de cobalt-sont généralement non-magnétiques ou faiblement magnétiques à température ambiante.

Propriétés mécaniques (état coulé/soudé, valeurs typiques)

 

Propriété

Valeur typique

Spécification

Dureté (état de superposition de fonte/soudure)

50 - 58 HRC(550 - 700 HT)

AWS A5.21 ECoCr-C

Résistance à la traction

650 - 850 MPa

-

Force (décalage de 0,2 %)

550 - 700 MPa

-

Élongation

1 - 2 % (matériau fragile)

-

Résistance à la compression à température ambiante

2000 - 2500 MPa

-

Résistance aux chocs

Énergie d'impact de l'encoche Charpy V - < 10 J

-

Remarque : Le Stellite 20 est un matériau cassant-résistant à l'usure. Ses principaux indicateurs de performance sont la dureté et la résistance à l'usure. Il a une faible résistance à la traction et une plasticité extrêmement médiocre et n'est généralement pas recommandé pour les composants structurels soumis à des charges de traction élevées.

Performances à haute-température

 
 

Dureté à haute-température (avantage principal) :

Stellite 20 présente une capacité exceptionnelle à maintenir la dureté à haute température. Vous trouverez ci-dessous les valeurs de référence typiques pour la variation de dureté en fonction de la température :

Température

Dureté typique

Température ambiante

50 - 58 CRH

400 degrés (750 degrés F)

46 HRC

600 degrés (1110 degrés F)

40 HRC

760 degrés (1400 degrés F)

32 HRC

870 degrés (1600 degrés F)

25 HRC

Performance antioxydante :

Dans les environnements d'oxydation à haute température, le Stellite 20 forme un film dense d'oxyde de Cr₂O₃ à sa surface. Après exposition à l'air à 800 degrés pendant 1 000 heures, le gain de poids par oxydation est inférieur à 1 mg/cm², ce qui démontre de meilleures propriétés antioxydantes que la plupart des aciers résistants à la chaleur à base de fer-à base de fer-.

Stabilité thermique à long terme :

Lorsqu'il est utilisé à des températures supérieures à 600 degrés pendant des périodes prolongées, l'alliage présente une excellente stabilité microstructurale sans transformation de phase ni ramollissement significatif. La transformation allotropique de la matrice de cobalt et le renforcement de la solution solide-à partir du tungstène garantissent collectivement sa longue durée de vie dans des conditions de température-élevées.

Médias applicables :

1. Eau de mer et eau salée (excellente résistance à la corrosion par piqûres ; principalement sensible aux piqûres plutôt qu’à la corrosion uniforme)

2. Acides oxydants : Acide nitrique (excellente résistance à la corrosion à température ambiante)

3. Acides non-oxydants : Acide sulfurique (concentration inférieure ou égale à 50 %), acide chlorhydrique (concentration inférieure ou égale à 30 %) (taux de corrosion généralement<0.1 mm/a)

4. Solutions alcalines : Hydroxyde de sodium, hydroxyde de potassium (résistant à toutes concentrations)

5. Acides organiques : Acide acétique, acide formique, etc.

6. Atmosphères oxydantes à haute -température et gaz contenant du soufre/chlore- (un film protecteur de Cr₂O₃ se forme à la surface)

Remarque : Stellite 20 a une résistance à la corrosion limitée dans les acides fortement réducteurs (par exemple, l'acide chlorhydrique chaud concentré) et les milieux contenant du fluor-. Pour les conditions de friction et de contrainte élevées, il est recommandé de l'utiliser en conjonction avec des lubrifiants.

Steel Plate Processing
Steel Coil Processing
Steel Pipe Processing
Steel Bar Processing
 

Le Stellite 20 est conçu pour les applications exigeantes nécessitant une résistance à l'usure extrêmement élevée et une dureté à haute température-, recommandée pour les domaines suivants :

 

Champs d'application

  •  

    Industrie des vannes et de l'étanchéité : surfaces d'étanchéité de vannes à haute-pression/super-haute-pression (sièges, disques, tiges), corps de pompe, joints rotatifs, garnitures mécaniques, où sa dureté et sa résistance à l'usure exceptionnelles conviennent aux fluides différentiels à haute-pression contenant des particules dures.

  •  

    Aérospatiale et énergie : joints de turbine à gaz, bandes d'usure des pales, composants de chambre de combustion, surfaces d'étanchéité des soupapes de moteur, joints de turbocompresseur, tirant parti de sa capacité à maintenir une dureté élevée et une excellente résistance à l'usure à des températures supérieures à 760 degrés.

  •  

    Pétrole et gaz : pièces d'usure des outils de fond de trou, joints de tiges de forage, composants internes de vannes, composants de pompe à boue, résistant à l'érosion à grande vitesse-et à l'usure abrasive causée par le sable et les milieux chargés de particules-.

  •  

    Machines et outils industriels : matrices d'extrusion à chaud, lames de cisaillement à chaud, moules de moulage sous pression (portes, pistons), vis d'extrudeuse, arêtes de coupe pour le traitement du plastique, supports de rectifieuses sans centre.

  •  

    Chimie et pétrochimie : pales d'agitateur de réacteur, revêtements-résistants à l'usure pour plaques tubulaires d'échangeur de chaleur, surfaces d'étanchéité de pompes et de vannes, résistant aux effets combinés de la corrosion et de l'usure.

  •  

    Industrie de l'énergie nucléaire : joints de valve d'îlot nucléaire, revêtements-résistants à l'usure-de qualité nucléaire, utilisant sa haute tolérance aux radiations et sa stabilité microstructurale.

  •  

    Construction navale et ingénierie offshore : surfaces d'usure des arbres d'hélice, des composants de pompes et de vannes, résistant à la corrosion par l'eau de mer et à l'usure mécanique.

  •  

    Moteurs automobiles et à combustion interne : soupapes d'échappement, culbuteurs et joints de turbocompresseur hautes-performances, maintenant la résistance à l'usure et au grippage à haute température.

  •  

    Acier et traitement thermique : lames de cisaillement à chaud, lames de scie à chaud, rouleaux de fond de four, rouleaux de guidage, résistant à l'oxydation à haute -température et à l'usure abrasive.

  •  

    Formage du verre et de la céramique : moules en verre, matrices d'extrusion à chaud, en raison de leur bonne résistance à la corrosion du verre et de la céramique en fusion.

Livraison et personnalisation

Nous proposons des solutions de chaîne d'approvisionnement flexibles et fiables pour garantir que vous recevez des matériaux Stellite 20 qui correspondent parfaitement aux exigences de votre projet.

Formulaire

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Feuille/Plaque
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Barre/Tige
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Tuyau sans soudure
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Bobine de bande/feuille
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Fil/fil machine

Gamme Conventionnelle

Épaisseur : 0.5 - 100 mm
Largeur : Inférieure ou égale à 1500 mm
Longueur : personnalisable

Diamètre Φ6-500mm

Diamètre extérieur Φ10-300mm

Épaisseur : 0,1 – 3,0 mm
Largeur : 10 – 600 mm

Diamètre Φ0,5-10 mm

Capacité de personnalisation

Plaques spéciales à roulement épais/fin, ultra-larges ; traitement de surface spécial, coupe à longueur fixe-

Barres forgées de grande taille-(jusqu'à Φ800 mm), barres de forme spéciale-et diverses conditions de traitement thermique

Tuyaux à paroi épaisse-de grand diamètre-, composition d'alliage spécial ; Traitement des extrémités de tuyaux (chanfreinage, longueur fixe)

Différentes conditions de dureté, traitements thermiques spéciaux (traitement de stabilisation, contrôle de la taille des grains), surfaces lavées à l'acide-, polissage électrolytique, revêtements ou films de protection spéciaux.

Traitement de surface spécial, dessin de précision

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Validation des échantillons avant la production de masse

Nous fournissons des échantillons gratuits pour vérifier la qualité, vous permettant de passer des commandes groupées uniquement après approbation. Nous garantissons la cohérence de l’échantillon à la production de masse grâce à des mesures dimensionnelles précises et une fabrication transparente.

FAQ

Q : Quels sont les principaux avantages du Stellite 20 ?

 

Q : Quel traitement thermique est requis pour le Stellite 20 ?

 

Q : Quelle est la température maximale de service ?

 

Q : Quelle est la différence entre le Stellite 20 et le Stellite 6 ?

 

 

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