Estelite 20

Estelite 20

Stellite 20 (UNS R30020) é uma liga à base de cobalto com alto teor de-carbono-renomada por sua dureza extremamente alta e excelente resistência ao desgaste, bem como resistência à oxidação em altas-temperaturas. Através de uma composição química otimizada (aproximadamente 2,0-2,8% de carbono, 30-34% de cromo, 14-18% de tungstênio), a liga forma uma grande quantidade de carbonetos duros dos tipos M₇C₃ e M₆C, dotando-a de excepcional resistência ao desgaste abrasivo, erosão e desgaste adesivo. Stellite 20 é uma das classes mais duras da série de ligas à base de cobalto (HRC 50-58), ao mesmo tempo que oferece boa dureza a quente em altas temperaturas e resistência à corrosão. É amplamente utilizado em condições extremas de desgaste abrasivo, como superfícies de vedação de válvulas, carcaças de bombas, parafusos de extrusoras, componentes de transporte de lama e peças de desgaste de alta temperatura em aplicações aeroespaciais.
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Parâmetros técnicos

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High-Temperature Oxidation Resistance

Dureza e resistência ao desgaste extremamente altas

O Stellite 20 atinge uma grande quantidade de carbonetos duros M₇C₃ e M₆C (com dureza de até 1.500-1.800 HV) por meio de seu design de composição "alto carbono, alto cromo, alto tungstênio", que são distribuídos uniformemente na matriz de solução sólida à base de cobalto-. A dureza típica na condição de fundição ou{8}}deposição de solda é HRC 50-58 (aproximadamente HV 550-700). Sua capacidade de resistir ao desgaste abrasivo e erosivo está entre as melhores em ligas à base de cobalto, tornando-o adequado para atrito de deslizamento de alta tensão e condições de erosão de baixo ângulo envolvendo partículas duras.

High-Temperature Corrosion Resistance

Excelente dureza a quente-em altas temperaturas e resistência à oxidação

Stellite 20 retém aproximadamente 40 HRC de dureza a 600 graus, cerca de 32 HRC a 760 graus (1400 graus F) e cerca de 25 HRC a 870 graus (1600 graus F). O alto teor de cromo promove a formação de um filme denso de óxido de Cr₂O₃ na superfície. Após exposição ao ar a 800 graus por 1000 horas, o ganho de peso de oxidação é inferior a 1 mg/cm². Sua resistência à oxidação excede em muito a dos aços para ferramentas e materiais resistentes ao desgaste-à base de ferro-, tornando-o adequado para aplicações-de alta temperatura, como cisalhamento a quente, extrusão a quente e turbinas a gás.

High Stability

Boa resistência à corrosão

Com aproximadamente 30% de teor de cromo, o Stellite 20 apresenta boa resistência à corrosão em ácidos oxidantes (por exemplo, ácido nítrico), ácidos não{4}oxidantes moderadamente concentrados (por exemplo, menos ou igual a 50% de ácido sulfúrico) e soluções alcalinas. Em ambientes de água do mar e cloreto, ele sofre principalmente corrosão por pite em vez de corrosão uniforme, e mantém resistência à corrosão estável em atmosferas-de alta temperatura contendo enxofre e cloro.

Good Processability

Características de usinagem e processamento

Como um material frágil-resistente ao desgaste, o Stellite 20 tem uma resistência à tração-à temperatura ambiente de aproximadamente 650-850 MPa, um alongamento de fratura de apenas 1-2% e baixa tenacidade ao impacto (Charpy V-notch<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.

Especificações Técnicas

Composição Química

 

Elemento

Requisitos padrão

Notas

Co

Quantidade restante

Elementos de matriz que fornecem resistência-a altas temperaturas, estabilidade térmica, tenacidade e resistência inerente à corrosão

Cr

30.0 - 34.0%

Forma uma película protetora densa de Cr₂O₃, proporcionando resistência à oxidação e corrosão, e também é um componente principal de carbonetos duros

W

14.0 - 18.0%

Fornece fortalecimento de solução sólida, forma carbonetos duros e{0}}resistentes ao desgaste com carbono, melhorando significativamente a dureza-em altas temperaturas e a resistência à fluência

C

2.0 - 2.8%

Formando uma grande quantidade de carbonetos de alta-dureza (M₇C₃, M₆C) com cromo e tungstênio, que é a principal fonte de ultra-alta resistência ao desgaste

Fé

Menor ou igual a 3,0%

Controle rigoroso para garantir pureza e estabilidade microestrutural

Não

Menor ou igual a 3,0%

Controle rigorosamente para evitar que o níquel excessivo cause fragilização

Si

Menor ou igual a 2,0%

Desoxidante

Mn

Menor ou igual a 1,0%

Desoxidante, melhora o desempenho do processamento

Mo

Menor ou igual a 1,0%

Pequenas adições opcionais para fornecer reforço aprimorado da solução sólida e resistência à corrosão por pite

Propriedades Físicas

 

Propriedade

Valor/intervalo

Condições de teste

Densidade

8.69 - 8.87g/cm³

Temperatura ambiente (20 graus)

Ponto de fusão

1240 - 1350 grau

-

Coeficiente de Expansão Térmica (20-100 graus)

11.5 - 12.5 × 10⁻⁶ /K

-

Módulo elástico (módulo de Young)

205 - 230 GPa

Temperatura ambiente

Condutividade térmica (20 graus)

14.5 - 14.8 W/(m·K)

-

Resistividade

0.85 - 0.94 μΩ·m

-

Magnetismo

Não-magnético (fracamente magnético)

Ligas à base de-cobalto normalmente são não-magnéticas ou fracamente magnéticas à temperatura ambiente

Propriedades Mecânicas (Condição Fundida/Soldada, Valores Típicos)

 

Propriedade

Valor típico

Especificação

Dureza (Condição de Sobreposição Fundida/Soldada)

50 - 58 HRC(550 - 700 HV)

AWS A5.21 ECoCr-C

Resistência à tracção

650 - 850 MPa

-

Força (deslocamento de 0,2%)

550 - 700 MPa

-

Alongamento

1 - 2% (material quebradiço)

-

Resistência à compressão à temperatura ambiente

2000 - 2500 MPa

-

Resistência ao impacto

Energia de impacto de entalhe Charpy V-< 10 J

-

Observação: Stellite 20 é um material frágil-resistente ao desgaste. Seus principais indicadores de desempenho são dureza e resistência ao desgaste. Possui baixa resistência à tração e plasticidade extremamente baixa, e geralmente não é recomendado para componentes estruturais sujeitos a altas cargas de tração.

Desempenho-em altas temperaturas

 
 

Dureza-de alta temperatura (vantagem principal):

Stellite 20 apresenta capacidade excepcional de manter a dureza em altas temperaturas. Abaixo estão os valores de referência típicos para a variação da dureza com a temperatura:

Temperatura

Dureza típica

Temperatura ambiente

50 - 58 CDH

400 graus (750 graus F)

46 HRC

600 graus (1110 graus F)

40 HRC

760 graus (1400 graus F)

32 HRC

870 graus (1600 graus F)

25 HRC

Desempenho antioxidante:

Em ambientes de oxidação-de alta temperatura, o Stellite 20 forma um filme denso de óxido de Cr₂O₃ em sua superfície. Após exposição ao ar a 800 graus por 1.000 horas, o ganho de peso de oxidação é inferior a 1 mg/cm², demonstrando melhores propriedades antioxidantes do que a maioria dos aços resistentes ao calor-à base de ferro-.

Estabilidade térmica-de longo prazo:

Quando em serviço em temperaturas acima de 600 graus por longos períodos, a liga apresenta excelente estabilidade microestrutural sem transformação de fase significativa ou amolecimento. A transformação alotrópica da matriz de cobalto e o reforço da solução -sólida de tungstênio garantem coletivamente sua longa vida útil sob condições de alta-temperatura.

Mídia aplicável:

1. Água do mar e água salgada (excelente resistência à corrosão por pites; principalmente suscetível a pites em vez de corrosão uniforme)

2. Ácidos oxidantes: Ácido nítrico (excelente resistência à corrosão à temperatura ambiente)

3. Ácidos não-oxidantes: ácido sulfúrico (concentração menor ou igual a 50%), ácido clorídrico (concentração menor ou igual a 30%) (taxa de corrosão normalmente<0.1 mm/a)

4. Soluções alcalinas: Hidróxido de sódio, hidróxido de potássio (resistente a todas as concentrações)

5. Ácidos orgânicos: ácido acético, ácido fórmico, etc.

6. Atmosferas oxidantes de alta-temperatura e gases contendo enxofre/cloro-(uma película protetora de Cr₂O₃ se forma na superfície)

Observação: O Stellite 20 tem resistência limitada à corrosão em ácidos fortemente redutores (por exemplo, ácido clorídrico quente concentrado) e meios contendo-flúor. Para condições de atrito de alta-tensão, recomenda-se o uso em conjunto com lubrificantes.

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

O Stellite 20 foi projetado para aplicações exigentes que exigem resistência ao desgaste extremamente alta e dureza em altas{1}}temperaturas, recomendado para os seguintes campos:

 

Campos de aplicação

  •  

    Indústria de válvulas e vedações: Superfícies de vedação de válvulas de alta-pressão/super{1}}alta-pressão (sedes, discos, hastes), carcaças de bombas, vedações rotativas, vedações mecânicas, onde sua excepcional dureza e resistência ao desgaste são adequadas para meios de alta-pressão diferencial contendo partículas duras.

  •  

    Aeroespacial e Energia: Vedações de turbinas a gás, tiras de desgaste de lâminas, componentes de câmara de combustão, superfícies de vedação de válvulas de motor, vedações de turbocompressores, aproveitando sua capacidade de manter alta dureza e excelente resistência ao desgaste em temperaturas acima de 760 graus.

  •  

    Petróleo e gás: peças de desgaste de ferramentas de fundo de poço, juntas de tubos de perfuração, partes internas de válvulas, componentes de bombas de lama, resistindo à erosão em alta-velocidade e ao desgaste abrasivo causado por areia e meios-carregados de partículas.

  •  

    Máquinas e ferramentas industriais: matrizes de extrusão a quente, lâminas de cisalhamento a quente, moldes de-fundição sob pressão (portas, êmbolos), parafusos extrusores, arestas de corte para processamento de plástico, suportes de retificadoras centerless.

  •  

    Química e Petroquímica: Lâminas de agitadores de reatores, revestimentos-resistentes ao desgaste para placas de tubos de trocadores de calor, superfícies de vedação de bombas e válvulas, resistindo aos efeitos combinados de corrosão e desgaste.

  •  

    Indústria de energia nuclear: vedações de válvulas de ilhas nucleares, revestimentos resistentes ao desgaste-de grau nuclear, utilizando sua alta tolerância à radiação e estabilidade microestrutural.

  •  

    Construção Naval e Engenharia Offshore: Superfícies de desgaste de eixos de hélice, componentes de bombas e válvulas, resistindo à corrosão da água do mar e ao desgaste mecânico.

  •  

    Motores automotivos e de combustão interna: válvulas de escape, balancins e vedações de turbocompressores de alto-desempenho, mantendo a resistência ao desgaste e à gripagem em altas temperaturas.

  •  

    Aço e tratamento térmico: lâminas de cisalhamento a quente, lâminas de serra a quente, rolos de fundo de forno, rolos-guia, suportando oxidação em altas-temperaturas e desgaste abrasivo.

  •  

    Conformação de vidro e cerâmica: Moldes de vidro, matrizes de extrusão a quente, devido à sua boa resistência à corrosão em vidro fundido e cerâmica.

Entrega e Personalização

Oferecemos soluções de cadeia de suprimentos flexíveis e confiáveis ​​para garantir que você receba materiais Stellite 20 que atendem perfeitamente aos requisitos do seu projeto.

Forma

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Folha/Placa
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Barra/Haste
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Tubo sem costura
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Bobina de tira/folha
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Fio / fio-máquina

Faixa Convencional

Espessura: 0.5 - 100 mm
Largura: Menor ou igual a 1500 mm
Comprimento: Customizável

Diâmetro Φ6-500mm

Diâmetro externo Φ10-300mm

Espessura: 0,1 – 3,0 mm
Largura: 10 – 600 mm

Diâmetro Φ0,5-10mm

Capacidade de personalização

Rolamento especial grosso/fino, placas ultra{0}}largas; tratamento de superfície especial, corte-de comprimento fixo

Barras forjadas-de grande porte (até Φ800 mm), barras com formatos-especiais e diversas condições de tratamento térmico

Tubos com paredes-espessas-de grande diâmetro, composição de liga especial; Processamento de extremidade de tubo (chanfradura, comprimento fixo)

Diferentes condições de dureza, tratamentos térmicos especiais (tratamento de estabilização, controle de tamanho de grão), superfícies-lavadas com ácido, polimento eletrolítico, revestimentos ou películas protetoras especiais

Tratamento de superfície especial, desenho de precisão

Por que nos escolher? - Tecnologia de engenharia confiável. Entrega confiável.

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Perguntas frequentes

P: Quais são as principais vantagens do Stellite 20?

 

P: Qual tratamento térmico é necessário para o Stellite 20?

 

P: Qual é a temperatura máxima de serviço?

 

P: Qual é a diferença entre o Stellite 20 e o Stellite 6?

 

 

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