UNS R30021Stellite 21

Твёрдость и износ

Приёмочный критерий по твёрдости Требование стандарта

Твёрдость в литом состоянии — не выше 34 HRC или эквивалентного значения, определяется по ASTM E18.

⚠ Это МАКСИМУМ — направление, противоположное Stellite 6 того же семейства (минимум 37 HRC). Причина: под действием повышенной температуры эти отливки дополнительно твердеют (примерно 800 °C в течение 50 ч доводят их до 45 HRC). Сплав продолжает упрочняться в эксплуатации, и ограничение твёрдости в литом состоянии сохраняет обрабатываемость и запас вязкости.

⚠ Значение 45 HRC — лишь пример, а не приёмочный критерий, и по нему нельзя принимать или отбраковывать материал. Граница приёмки — 34 HRC в литом состоянии.

⚠ Практическое следствие: мягкий входящий материал — не обязательно проблема, это как раз то, чего требует стандарт, а деталь, у которой после эксплуатации намерено выше 40 HRC, не доказывает, что входящий материал не соответствовал стандарту. Любая оценка должна разделять литое состояние и состояние после эксплуатации.

⚠ Три износостойких кобальтовых сплава одного семейства — три разных направления требования по твёрдости; прежде чем читать число, посмотрите направление:

· R30006 (отливки Stellite 6) — не ниже 37 HRC: минимум, потому что твёрдость и есть функция детали;

· R30021 (отливки Stellite 21) — в литом состоянии не выше 34 HRC: максимум, потому что сплав в эксплуатации дополнительно упрочняется старением;

· R30016 (деформируемый Stellite 6B) — от 33 до 43 HRC: двусторонний диапазон.

Увидев значение твёрдости кобальтового сплава, сначала выясните: это нижний предел, верхний предел или диапазон.

Что стандарт говорит об эксплуатации в условиях износа Только для информации — не основание для приёмки

Типичное применение: детали вроде сопловых лопаток турбин, которым нужна высокая прочность до 1500 °F (816 °C) и жаростойкость до 2000 °F (1095 °C); применение этим не ограничивается.

⚠ Обратите внимание, что назначение отличается от Stellite 6: Stellite 21 позиционируется для высокой прочности и жаростойкости, пример — сопловые лопатки турбин, а Stellite 6 — износо- и эрозионностойкая марка. В собственном стандарте Stellite 21 не позиционируется в первую очередь как износостойкая марка.

⚠ 816 °C и 1095 °C — две разные температуры: первая — по прочности, вторая — по жаростойкости, разница почти 280 °C, и подменять одну другой нельзя. Несущие детали относятся к значению 816 °C, а допускаемого напряжения при этой температуре стандарт не даёт.

Твёрдость наплавленного металла в семействе Только для информации — не основание для приёмки

⚠ Это типичные значения твёрдости многослойных наплавок в состоянии после сварки, а не приёмочный диапазон: основной текст стандарта проверяет только химический состав присадочного или наплавленного металла и никогда — твёрдость. Принимать или отбраковывать наплавку по этой таблице — неправильное её использование.

Как читать: доля карбидов растёт в ряду A → B → C → G, вместе с ней растёт твёрдость, а ударная вязкость и коррозионная стойкость снижаются. E и H идут другим путём — мало карбидов, твёрдорастворное упрочнение, выигрыш в вязкости и наклёпе. Выбор марки — это выбор точки на этом компромиссе.

⚠ Диапазоны широкие (у ERCoCr-A — 24 единиц HRC). Твёрдость после сварки зависит от перемешивания, числа слоёв, подогрева и межпроходной температуры; это не константа материала. Однослойная наплавка разбавлена основным металлом и заметно мягче — A7.2.8 относится к МНОГОСЛОЙНЫМ наплавкам.

⚠ Это согласуется с ограничением 34 HRC для отливок в литом состоянии: ERCoCr-E — также самая мягкая наплавка семейства (20-35 HRC). Это не та марка семейства, которая выигрывает по твёрдости.

A7.2.4.1: хорошая прочность и пластичность до 1150 °C, стойкость к термоудару, к окислительным и восстановительным средам, отличная стойкость к задиру в паре с самим собой и очень высокая кавитационно-эрозионная стойкость; сплав наклёпывается. Для арматуры клапанов, ножей горячей резки и матриц горячего прессования его выбирают за стойкость к термоудару и задиру, а не за твёрдость.

Состояние поставки и термообработка Требование стандарта

Номинальный состав — 62Co-27Cr-2.8Ni-5.5Mo. По сравнению со Stellite 6 (60Co-29Cr-4.5W) вольфрам заменён молибденом, а углерода гораздо меньше — поэтому в литом состоянии сплав мягче, но в эксплуатации упрочняется старением.

Химический состав

Номинальный состав: середина интервала, если заданы обе границы, максимум — если задан только он; основа занимает остаток. Точные нормированные интервалы — ниже.

Минимальные механические свойства по видам продукции

Гарантированные значения зависят от вида продукции, размера и состояния поставки; в коммерческом предложении подтверждаются стандарт, вид продукции, размер и состояние.

Где рекомендуется эта марка

Подходит для условий эксплуатации: 1; места и баллы рассчитаны по матрице оценки условий.

Обозначения и аналоги

Аналоги — это распространённые близкие соответствия для поиска и предварительного выбора; замена по другому стандарту требует проверки по каждому пункту. Все марки в одной таблице аналогов →

Применимые стандарты

Стандартов: 2. Укажите в заказе стандарт и его редакцию.

Гарантированные значения и обязательные испытания зависят от стандарта — см. раздел Минимальные механические свойства по видам продукции , где приведены значения по видам продукции.

Частые вопросы

Та же серия

Скачать технические данные (PDF)

Поставка и запрос

Трубыφ1 – 219 × 0,25 – 25 ммПлиты4,76 – 80 ммПруткиφ8 – 300 ммПроволока и сварочные материалыφ0,01 – 8 мм