Kochlin سبائك خاصة · منذ ⁦2009⁩

ستيلايت ⁦21 · UNS R30021⁩⁦Stellite 21⁩

مقاومة للتكهف والصدمات — مقاعد صمامات البخار وشفرات القص الساخن

سبائك Co-CrCo-Cr-W (Stellite)
الوحدات
مقاومة الشد Rm عند ⁦816 °C⁩
⁦360⁩
⁦MPa · ≥⁩ الحد الأدنى للمواصفة
الاستطالة A عند ⁦816 °C⁩
⁦10⁩
⁦% · ≥⁩ الحد الأدنى للمواصفة
حد التشغيل
⁦800⁩
⁦°C⁩ · أقصى استرشادي
الكثافة
⁦8.33⁩
⁦g/cm³⁩

الصلادة والبلى

معيار قبول الصلادة تشترطه المواصفة

الحالةالمعيار
صب بالشمع المفقود، بحالة الصب⁦≤ 34 HRC⁩
بعد نحو ⁦800 °C⁩ لمدة ⁦50 h⁩ (مثال وارد في المواصفة)حتى ⁦45 HRC⁩

يجب ألا تتجاوز صلادة حالة الصب ⁦34 HRC⁩، أو ما يعادلها، وتُحدَّد وفق ⁦ASTM E18⁩.

⚠ هذا «حد أقصى»، في الاتجاه المعاكس لـ ⁦Stellite 6⁩ من العائلة نفسها (حد أدنى ⁦37 HRC⁩). والسبب: التعرض لدرجات الحرارة المرتفعة يزيد صلادة هذه المسبوكات (نحو ⁦800 °C⁩ لمدة ⁦50 h⁩ قد يوصلها إلى ⁦45 HRC⁩). فالسبيكة تستمر في التصلّد أثناء التشغيل، وإبقاء صلادة الصب منخفضة يحافظ على قابلية التشغيل الآلي واحتياطي من المتانة.

⚠ رقم ⁦45 HRC⁩ مجرد مثال، وليس معيار قبول، ولا يجوز استخدامه لقبول المادة أو رفضها. فخط القبول هو ⁦34 HRC⁩ بحالة الصب.

⚠ النتيجة العملية: المادة الواردة الأقرب إلى الطراوة ليست بالضرورة مشكلة — فهذا ما تطلبه المواصفة — والقطعة المقاسة فوق ⁦40 HRC⁩ بعد التشغيل لا تثبت أن المادة الواردة كانت خارج المواصفة. وأي حكم يجب أن يفصل بين حالة الصب وحالة ما بعد التشغيل.

⚠ ثلاث سبائك كوبالت للبلى في العائلة نفسها، وثلاثة اتجاهات مختلفة لمتطلب الصلادة — اقرأ الاتجاه قبل الرقم:

· ⁦R30006⁩ (مسبوكات ⁦Stellite 6⁩) — لا تقل عن ⁦37 HRC⁩: حد أدنى، لأن الصلادة هي الوظيفة نفسها؛

· ⁦R30021⁩ (مسبوكات ⁦Stellite 21⁩) — بحالة الصب لا تزيد على ⁦34 HRC⁩: حد أقصى، لأن السبيكة تتصلّد بالتعتيق أكثر أثناء التشغيل؛

· ⁦R30016 (Stellite 6B⁩ المشغولة) — من ⁦33⁩ إلى ⁦43 HRC⁩: نطاق محدود من الجهتين.

عندما ترى رقم صلادة لسبيكة كوبالت، تحقق أولًا مما إذا كان حدًا أدنى أو سقفًا أو نطاقًا.

ما تقوله المواصفة عن خدمة البلى للعلم فقط — ليست أساسًا للقبول

الاستخدامات النموذجية: أجزاء مثل ريش التوربينات الثابتة التي تتطلب مقاومة عالية حتى ⁦1500 °F (816 °C)⁩ ومقاومة للأكسدة حتى ⁦2000 °F (1095 °C)⁩؛ ولا يقتصر الاستخدام على ذلك.

⚠ لاحظ أن الاستخدام المقصود يختلف عن ⁦Stellite 6⁩: فـ ⁦Stellite 21⁩ موجّهة للمقاومة العالية مع مقاومة الأكسدة، ومثالها ريش التوربينات، بينما ⁦Stellite 6⁩ هي السبيكة المقاومة للبلى والتآكل التحاتي. وفي مواصفتها الخاصة، لا تُقدَّم ⁦Stellite 21⁩ أساسًا كسبيكة للبلى.

⁦⚠ 816 °C⁩ و⁦1095 °C⁩ درجتا حرارة مختلفتان — الأولى للمقاومة، والثانية لمقاومة الأكسدة، وبينهما نحو ⁦280 °C⁩، ولا يجوز استخدام إحداهما مكان الأخرى. فالأجزاء الحاملة للأحمال تتبع رقم ⁦816 °C⁩، والمواصفة لا تعطي إجهادًا مسموحًا عند تلك الدرجة.

صلادة ترسيب اللحام عبر العائلة للعلم فقط — ليست أساسًا للقبول

تصنيف AWS / UNS بحالة اللحام، متعدد الطبقات الكربيدات والمفاضلة
⁦ERCoCr-A / R30006⁩⁦23 – 47 HRC⁩كربيدات تحت سهلية؛ مقاومة للكشط منخفض الإجهاد مع تحمّل الصدمات، ومقاومة جيدة للالتصاق الاحتكاكي بين المعادن
⁦ERCoCr-B / R30012⁩⁦34 – 47 HRC⁩نحو ⁦16%⁩ كربيدات؛ صلادة ومقاومة للبلى الكاشط والبلى بين المعادن أعلى قليلًا، ومقاومة للصدمات والتآكل أقل قليلًا
⁦ERCoCr-C / R30001⁩⁦43 – 58 HRC⁩نحو ⁦19%⁩ كربيدات، مع وجود كربيدات أولية فوق سهلية؛ أعلى مقاومة للبلى، مع انخفاض مقاومة الصدمات والتآكل وميل أكبر للتشقق عند التبريد
⁦ERCoCr-E / R30021⁩⁦20 – 35 HRC⁩نسبة كربيدات منخفضة، مقوّاة أساسًا بالمحلول الصلب؛ متينة وتتصلّد بالتشغيل، ومقاومة للصدمة الحرارية والتكهف، ومقاومة ممتازة للالتصاق الاحتكاكي مع المادة نفسها
⁦ERCoCr-F / R30002⁩⁦32 – 46 HRC⁩أكثر من ⁦20%⁩ نيكل، طُوّرت لمقاومة الأكسدة والتآكل في وجود إضافات الرصاص
⁦ERCoCr-G / R30014⁩⁦52 – 60 HRC⁩نسخة من ERCoCr-C أعلى كربونًا وتنجستنًا، بنسبة حجمية أكبر من الكربيدات الأولية
⁦ERCoCr-H / R31233⁩⁦20 – 30 HRC⁩توازن بين مقاومة البلى ومقاومة التآكل؛ مقاومة جيدة لتشقق اللحام، وتُرسَّب دون طبقة تمهيدية أو تسخين مسبق؛ وتتصلّد الطبقة المرسَّبة بالتشغيل حتى ⁦50 HRC⁩ بعد التشغيل على البارد

⚠ هذه قيم صلادة نموذجية للحامات متعددة الطبقات بحالة اللحام — وليست مدى قبول: فمتن المواصفة لا يتحقق إلا من التركيب الكيميائي لمعدن الحشو أو معدن اللحام، ولا يتحقق من الصلادة أبدًا. واستخدام هذا الجدول لقبول ترسيب أو رفضه إساءة لاستخدامه.

طريقة القراءة: ترتفع نسبة الكربيدات من A ← B ← C ← G وترتفع الصلادة معها، بينما تنخفض متانة الصدمات ومقاومة التآكل. أما E وH فتسلكان الطريق الآخر — كربيدات قليلة، وتقوية بالمحلول الصلب، وتتفوقان في المتانة والتصلّد بالتشغيل. واختيار السبيكة يعني اختيار نقطة على هذه المفاضلة.

⚠ النطاقات واسعة (يمتد ERCoCr-A على عرض ⁦24 HRC⁩). وتتوقف الصلادة بحالة اللحام على التخفيف وعدد الطبقات والتسخين المسبق ودرجة الحرارة بين الطبقات؛ وليست ثابتًا من ثوابت المادة. والترسيب أحادي الطبقة يخففه المعدن الأساسي فيُقرأ أطرى بوضوح — فـ ⁦A7.2.8⁩ تتناول اللحامات «متعددة الطبقات».

⚠ وهذا يتسق مع سقف الصب ⁦34 HRC⁩ للمسبوكات: فـ ERCoCr-E هي أيضًا الأطرى في العائلة بحالة الترسيب (⁦20-35 HRC⁩). فليست هي سبيكة هذه العائلة التي تتفوق في الصلادة.

⁦A7.2.4.1⁩: مقاومة ومطيلية جيدتان حتى ⁦1150 °C⁩، ومقاومة للصدمة الحرارية وللأجواء المؤكسدة والمختزلة معًا، ومقاومة ممتازة للالتصاق الاحتكاكي عند تلامسه مع المادة نفسها، ومقاومة عالية جدًا لتآكل التكهف، كما يتصلّد بالتشغيل. وتختاره تجهيزات الصمامات وشفرات القص الساخن وقوالب البثق الساخن لمقاومة الصدمة الحرارية والالتصاق، لا للصلادة.

حالة التوريد والمعالجة الحرارية تشترطه المواصفة

حالة التوريدبحالة الصب
المقابل في UNSيقول العنوان «تركيب مماثل لـ ⁦UNS R30021⁩» — أي مماثل في التركيب، لا مطابق
الاسم التجارييذكر عنوان المواصفة ⁦Stellite® 21⁩ (أُضيفت في المراجعة ⁦2025 J⁩)

التركيب الاسمي ⁦62Co-27Cr-2.8Ni-5.5Mo⁩. ومقارنةً بـ ⁦Stellite 6 (60Co-29Cr-4.5W)⁩ فهي تستخدم الموليبدنوم بدلًا من التنجستن وتحتوي على كربون أقل بكثير، ولهذا تكون أطرى بحالة الصب لكنها تتصلّد بالتعتيق أثناء التشغيل.

التركيب الكيميائي

Co ⁦59%⁩Cr ⁦27%⁩Mo ⁦5.5%⁩Ni ⁦2.8%⁩C ⁦0.25%⁩العناصر الثانوية والمتبقية ⁦5%⁩

اسمي: منتصف النطاق حيث يُعطى الحدان، والحد الأقصى حيث يُعطى الأقصى فقط، ويأخذ العنصر الأساسي الباقي. والنطاقات المحددة بدقة أدناه.

العنصرالاسم المحتوى ⁦%⁩
العناصر الرئيسيةعدد العناصر: ⁦5⁩
Co الكوبالتالباقي
Cr الكروم⁦25 – 29%⁩
Mo الموليبدنوم⁦5 – 6%⁩
Ni النيكل⁦1.75 – 3.75%⁩
C الكربون⁦0.2 – 0.3%⁩
العنصرالاسم المحتوى ⁦%⁩
العناصر الثانوية والمتبقيةعدد العناصر: ⁦4⁩
B البورون⁦≤ 0.007%⁩
Fe الحديد⁦≤ 3%⁩
Si السيليكون⁦≤ 1%⁩
Mn المنغنيز⁦≤ 1%⁩

الحد الأدنى للخواص الميكانيكية حسب شكل المنتج

تختلف القيم المضمونة حسب الشكل والمقاس وحالة التوريد؛ وتؤكد عروض الأسعار المواصفة والشكل والمقاس والحالة.

الشكلالحالة Rm MPa⁦Rp0.2 MPa⁩⁦A ≥ %⁩
الأسلاك وأسلاك اللحام
أسلاك وقضبان مصمتة للتكسيةتصنيف ⁦AWS ERCoCr-E / UNS R30021⁩ — — —
أخرى
قضبان اختبار مصبوبة منفصلة لمسبوكات الشمع المفقودبحالة الصب؛ شد عند ⁦816 ± 6 °C⁩، مع الإمساك ⁦10 min⁩ على الأقل ⁦≥ 360 (52 ksi)⁩ — ⁦≥ 10⁩
مسبوكات الشمع المفقودبحالة الصب، دون أي معالجة حرارية — — —

أين يوصى بهذه السبيكة

مطابقة في ⁦1⁩ من ظروف التشغيل؛ والترتيب والدرجات محسوبة من مصفوفة تقييم الظروف.

ظروف التشغيلالقطاع درجة الحرارةالترتيبدرجة الملاءمة
الصمامات وقطع التوصيل والفلنجات النفط والغاز ⁦> 300 °C⁩ ⁦7 / 14⁩ ⁦84⁩

التسميات والمكافئات

تسمية EN⁦CoCr27Mo5C⁩
الأسماء التجارية⁦Stellite 21⁩
AMS (مواصفات SAE للطيران)⁦5385⁩
AWS (اللحام)⁦A5.21 ERCoCr-E⁩

المكافئات المعروضة تقاربات شائعة لأغراض البحث والمفاضلة؛ والاستبدال بين المواصفات يتطلب تحققًا بندًا بندًا. جميع السبائك في جدول مكافئات واحد ←

المواصفات المطبّقة

عدد المواصفات: ⁦2⁩. اذكر المواصفة وإصدارها في الطلب.

تختلف القيم المضمونة والاختبارات المطلوبة من مواصفة إلى أخرى — انظر الحد الأدنى للخواص الميكانيكية حسب شكل المنتج للاطلاع على الأرقام الخاصة بكل شكل.

الأسئلة الشائعة

ما هي ستيلايت ⁦21 (UNS R30021)⁩؟

ستيلايت ⁦21 (UNS R30021): Co-Cr-W (Stellite)⁩. مقاومة للتكهف والصدمات — مقاعد صمامات البخار وشفرات القص الساخن

ما أقصى درجة حرارة تشغيل لـ ستيلايت ⁦21 (UNS R30021)⁩؟

تُستخدم عادةً حتى نحو ⁦800 °C⁩. ويتوقف الحد الفعلي على بيئة التشغيل والأحمال والعمر المطلوب، ويجري القبول وفق المواصفة المتفق عليها.

ما مقاومة الشد لـ ستيلايت ⁦21 (UNS R30021)⁩؟

تنص المواصفة على اختبار شد عند درجة حرارة مرتفعة: الحد الأدنى لمقاومة الشد ⁦360 MPa⁩ عند ⁦816 °C⁩ لشكل المنتج الرئيسي، وهي ليست قيمة عند درجة حرارة الغرفة. وترد القيم الدنيا للأشكال والمقاسات الأخرى في قسم «الحد الأدنى للخواص الميكانيكية حسب شكل المنتج» في هذه الصفحة.

ما المواصفات التي تُورَّد بموجبها ستيلايت ⁦21 (UNS R30021)⁩؟

⁦SAE AMS5385 Stellite 21⁩، ⁦AWS A5.21/A5.21M⁩

أين تُستخدم ستيلايت ⁦21 (UNS R30021)⁩ عادةً؟

الصمامات وقطع التوصيل والفلنجات (النفط والغاز)

ما أشكال توريد ستيلايت ⁦21 (UNS R30021)⁩؟

أنابيب وألواح وشرائط وقضبان ومطروقات وأسلاك وغيرها؛ نؤكد المقاسات وحالة التوريد مع كل طلب، ونرفق شهادة الفحص ⁦3.1 / 3.2⁩ وفق ⁦EN 10204⁩.

السلسلة نفسها

تنزيل ورقة البيانات بصيغة PDF

ورقة بيانات هذه السبيكة بصيغة PDF بمقاس ⁦A4⁩ — للحفظ أو الطباعة أو إرسالها إلى زملائك.

تنزيل ورقة البيانات بصيغة PDF

التوريد والاستفسار

الأنابيب⁦φ1 – 219 × 0.25 – 25 mm⁩ألواح⁦4.76 – 80 mm⁩قضبان⁦φ8 – 300 mm⁩الأسلاك ومستهلكات اللحام⁦φ0.01 – 8 mm⁩

يمكننا توريد هذه السبيكة وفق ظروف التشغيل لديك في الأشكال التالية:

اطلب عرض سعر TelegramVK افتحها في أداة اختيار المواد

أو راسلنا بالبريد الإلكتروني: info@kochlin.com