Caractéristiques des produits
Dureté et résistance à l'usure exceptionnelles
Stellite 4 y parvient grâce à une conception de composition à haute teneur en carbone, à haute teneur en chrome et à haute teneur en tungstène, qui génère un grand nombre de carbures durs des types M₇C₃ et M₆C (avec une dureté allant jusqu'à 1 500 -1 800 HV). Ces carbures durs sont uniformément répartis dans une matrice de solution solide à base de cobalt-. Cette structure composite de « particules dures + matrice résistante » lui permet de résister efficacement à l'usure par coupe et par adhésif causée par les particules abrasives. La plage de dureté typique dans des conditions de dépôt de coulée ou de soudure-se situe entre HRC 48-56 (environ HV 480-600). Dans des conditions de frottement sec, sa résistance à l'usure est nettement supérieure à celle des aciers inoxydables et des aciers à outils ordinaires, ce qui le rend particulièrement adapté aux fluides contenant des particules solides et aux applications de friction par glissement à haute contrainte.
Excellente dureté rouge et résistance à l'oxydation à haute-température
Stellite 4 est réputé pour sa dureté rouge exceptionnelle à haute température-, maintenant une dureté considérable même au-dessus de 760 degrés (1 400 degrés F). À 600 degrés, sa dureté reste autour de 35 HRC, et à 870 degrés (1 600 degrés F), elle conserve environ 25 HRC. Cette propriété découle de la transformation allotropique du cobalt de l'hexagone fermé - compacté (ε - Co) en face - cubique centré ( - Co) à des températures supérieures à la température ambiante, ainsi que du renforcement de la solution solide - fourni par le tungstène. En atmosphères oxydantes, 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 1 000 heures, le gain de poids par oxydation est inférieur à 1 mg/cm², offrant une meilleure résistance à l'oxydation que la plupart des aciers résistants à la chaleur à base de fer-à base de fer-.
Bonne résistance à la corrosion
Avec une teneur en chrome d'environ 30 % et les propriétés inhérentes à la matrice de cobalt, Stellite 4 présente une bonne résistance à la corrosion dans divers milieux corrosifs. À température ambiante, il peut résister à des concentrations d'acide sulfurique jusqu'à 50 %, d'acide chlorhydrique jusqu'à 30 % et à toutes les concentrations de solutions d'hydroxyde de sodium, avec des taux de corrosion généralement inférieurs à 0,1 mm/a. Dans les milieux oxydants tels que l'acide nitrique, sa résistance à la corrosion est même supérieure à certains alliages à base de nickel-. Dans les solutions d'eau de mer et de chlorure, il présente principalement une corrosion par piqûre plutôt qu'une perte de masse uniforme. Cependant, les performances sont limitées dans les acides fortement réducteurs (par exemple, l'acide chlorhydrique chaud concentré) et les milieux contenant du fluor-.
Caractéristiques d'usinage et de traitement
Le Stellite 4 est un matériau fragile-résistant à l'usure avec une résistance à la traction à température ambiante-d'environ 550-900 MPa et un allongement à la rupture de seulement 1 à 3 %. Sa résistance aux chocs est relativement faible (énergie d'impact Charpy V-notch<10 J), making it unsuitable for applications subject to severe impact loads. However, it performs excellently under sliding wear and fretting wear conditions. The alloy is typically formed by precision casting or powder metallurgy. Common application methods include cladding (PTA, TIG, oxy-acetylene). Due to its high susceptibility to hot cracking, preheating to 300-600°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
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Élément |
Exigences standards |
Remarques |
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Co |
Quantité restante |
Éléments de matrice offrant une-résistance aux températures élevées, une stabilité thermique, une ténacité et une résistance inhérente à la corrosion |
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Cr |
28.0 - 32.0% |
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. |
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W |
13.0 - 16.0% |
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. |
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C |
2.0 - 3.0% |
Formant une grande quantité de carbures de dureté élevée-(M₇C₃, M₆C) avec du chrome et du tungstène, c'est la principale source d'une résistance à l'usure ultra-élevée. |
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Fe |
Inférieur ou égal à 3,0% |
Contrôle strict pour garantir la pureté et la stabilité microstructurale |
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Ni |
Inférieur ou égal à 3,0% |
Contrôle strict pour éviter qu'un excès de nickel ne provoque une fragilisation |
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Si |
Inférieur ou égal à 2,0% |
Désoxydant |
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Mn |
Inférieur ou égal à 1,0% |
Désoxydant, améliore les performances de traitement |
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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
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Propriété |
Valeur/Plage |
Conditions d'essai |
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Densité |
8.69 - 8.87 g/cm³ |
Température ambiante (20 degrés) |
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Point de fusion |
1190 - 1420 diplôme |
- |
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Coefficient de dilatation thermique (20-100 degrés) |
11.5 - 12.5 × 10⁻⁶ /K |
- |
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Module élastique (module de Young) |
205 - 230 GPa |
Température ambiante |
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Conductivité thermique (20 degrés) |
14.5 - 14.8 W/(m·K) |
- |
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Résistivité (20 degrés) |
0.85 - 0.94 μΩ·m |
Température ambiante |
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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)
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Propriété |
Valeur typique |
Spécification |
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Dureté (état de superposition de fonte/soudure) |
48 - 56 HRC(480 - 600 HT) |
AWS A5.21 ECoCr-C |
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Résistance à la traction |
550 - 900 MPa |
- |
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Limite d'élasticité (décalage de 0,2 %) |
500 - 700 MPa |
- |
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Élongation |
1 - 3 % (matériau fragile) |
- |
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Résistance à la compression à température ambiante |
2000 - 2500 MPa |
- |
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Résistance aux chocs |
Énergie d'impact de l'encoche Charpy V - < 10 J |
- |
Remarque : Le Stellite 4 est un matériau fragile-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
Stellite 4 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 :
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Température |
Dureté typique |
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Température ambiante |
48 - 56 CRH |
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400 degrés (750 degrés F) |
40 HRC |
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600 degrés (1110 degrés F) |
35 HRC |
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760 degrés (1400 degrés F) |
30 HRC |
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870 degrés (1600 degrés F) |
25 HRC |
Performance antioxydante :
Dans des environnements d'oxydation à haute température, le Stellite 4 forme un film dense d'oxyde de Cr₂O₃ à sa surface. Après une exposition à l'air à 800 degrés pendant 1 000 heures, le gain de poids par oxydation est inférieur à 1 mg/cm², offrant de meilleures propriétés antioxydantes que la plupart des aciers résistants à la chaleur à base de fer-à base de fer-. Même dans la plage de température de 500 à 700 degrés, où le chauffage par friction provoque une forte augmentation de la température de surface, il ne se ramollit pas rapidement comme les aciers à outils ordinaires.
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. Le renforcement de la solution solide à partir du tungstène dans la matrice de cobalt et la stabilité structurelle des carbures garantissent collectivement une longue durée de vie dans des conditions de température - élevées.
Médias applicables :
1. Eau de mer, eau salée (excellente résistance à la corrosion par piqûres ; présente principalement une corrosion par piqûres plutôt qu'uniforme)
2. Acides oxydants : Acide nitrique (résistance supérieure à la corrosion à température ambiante, encore meilleure que certains alliages à base de nickel-)
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, gaz contenant du soufre/chlore- (un film protecteur de Cr₂O₃ se forme à la surface)
Remarque : Stellite 4 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-. Dans des conditions de friction et de contrainte élevées, le film d'oxyde est susceptible d'être endommagé ; la lubrification doit être utilisée conjointement pour maintenir la résistance à la corrosion.
Stellite 4 est conçu pour les applications difficiles nécessitant une résistance à l'usure extrêmement élevée et une dureté à haute température-, recommandée pour les domaines suivants :
Champs d'application
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Aérospatiale et énergie : joints de turbine à gaz, bandes d'usure des aubes, composants de chambre de combustion et faces d'étanchéité des soupapes de moteur. Il maintient une dureté élevée et une excellente résistance à l'usure à des températures supérieures à 760 degrés, ainsi qu'une bonne stabilité à la fatigue thermique.
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Pétrole et gaz : pièces résistantes à l'usure des outils de fond de trou, des vannes, des joints de tiges de forage, des forets et des faces d'étanchéité des vannes (sièges, disques, tiges). Il résiste à l'érosion à grande vitesse-et à l'usure abrasive causée par les supports chargés de sable-et de particules.
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Industrie chimique et de vannes : corps de pompe, bagues d'étanchéité rotatives, patins d'usure, vis de roue, coussinets, bagues d'étanchéité mécanique et faces d'étanchéité, ainsi que faces d'étanchéité et revêtements-résistants à l'usure pour diverses vannes de régulation, vannes à bille et vannes.
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Machines et outils industriels : lames de cisaillement à chaud, inserts de matrice de forgeage à chaud, composants de matrice de coulée (portes, plongeurs), supports de rectifieuse sans centre, presses à vis, vis d'extrudeuse et arêtes de coupe spéciales pour le traitement du plastique.
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Industrie de l'énergie nucléaire : joints de vannes d'îlot nucléaire et revêtements-résistants à l'usure-de qualité nucléaire. Il offre une tolérance élevée aux rayonnements, une stabilité organisationnelle dans des conditions de cycles thermiques et d'excellentes propriétés anti-grippage et anti-usure par frottement.
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Construction navale et ingénierie offshore : surfaces-résistantes à l'usure des arbres d'hélice et des composants de pompe/valve, résistant aux effets synergiques de la corrosion par l'eau de mer et de l'usure mécanique.
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Exploitation minière et transport de boues : trépans de forage minier, concasseurs, manchons d'usure de pompe à boue et tampons d'usure, résistant à l'érosion à grande vitesse-et à l'usure abrasive sévère causée par les particules dures.
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Moteurs automobiles et-à combustion interne hautes performances : soupapes d'échappement hautes-performances et autres pièces de friction des moteurs-à haute température, maintenant une bonne résistance à l'usure et-anti-grippage à des températures comprises entre 500 et 800 degrés.
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Outils de travail à chaud et formage du verre : lames de cisaillement à chaud, moules à verre et matrices d'extrusion à chaud, en raison de leur bonne dureté à haute température et de leur résistance à la corrosion du verre fondu.
Livraison et personnalisation
Nous proposons des solutions de chaîne d'approvisionnement flexibles et fiables pour garantir que vous recevez des matériaux Stellite 4 qui correspondent parfaitement aux exigences de votre projet.
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Formulaire |
 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
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Gamme Conventionnelle |
Épaisseur : 0.5 - 100 mm |
Diamètre Φ6-500mm |
Diamètre extérieur Φ10-300mm |
Épaisseur : 0,1 – 3,0 mm |
Diamètre Φ0,5-10 mm |
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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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FAQ
Q : Quels sont les principaux avantages du Stellite 4 ?
Q : Quel traitement thermique est requis pour le Stellite 4 ?
Q : Quelle est la température maximale de service ?
Q : Quelle est la différence entre Stellite 4 et Stellite 6 ?
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