استلایت چیست

مزایای آلیاژهای استلایت

یک ترکیب منحصر به فرد از مقاومت در برابر سایش، مقاومت و مقاومت خوردگی را نشان می دهد

مناسب برای محیط های سخت خشن: سایش چسب، سایش، خستگی، شوک حرارتی، سایش حفره و اکسیداسیون

مقاومت در برابر سایش فوق العاده ای را در برابر ضربه ها، خوردگی و فرسایش ایجاد می کند

آلیاژهای استلایت مقدمه :

آلیاژهای استلایت (Stellite) جزء سوپرآلیاژهای پایه کبالت (Cobalt base superalloy) است. آن ها ترکیب منحصربه فرد از خواص مکانیکی و تریبولوژیکی مثل سختی و استحکام بالا، چسبندگی زیاد و مقاومت به سایش خراشان عالی و مقاومت به رُفتگی-حباب زدگی خوبی دارند آن ها برای استفاده در صنایع مختلف مخصوصا برای کاربردهای مقاوم به سایش شامل سیستم های روانکاری نشده یا دماهای بالا استفاده می شوند.

آلیاژهای استلایت گستره ای از آلیاژهای کبالت-کروم هستند. آن ها همچنین شامل تنگستن یا مولیبدن و مقادیر کم اما مهم کربن (کمتر از %۳ وزنی) می باشند. بنابراین، آلیاژهای استلایت با رسوب کاربیدها در زمینه محلول جامد کبالت استحکام-دهی می شوند. بسیاری از خواص آلیاژهای استلایت ناشی از ماهیت کریستالوگرافی کبالت، اثرات استحکام دهی محلول جامد کرو، تنگستن و مولیبدن، تشکیل کاربیدهای فلزی و مقاومت به خوردگی ناشی از کروم است. اختلاف اساسی بین آلیاژهای مقاوم به سایش استلایت در مقدار کربن است و بنابراین، کسر حجمی کاربید در مواد تاثیر می گذارد. آلیاژهای استلایت را می توان به الیاژهای با کربن متوسط و آلیاژهای با کربن زیاد برای سرویس سایش و آلیاژهای با مقدار کربن کم برای سرویس دما بالا و مقاومت در برابر خوردگی یا سایش و خوردگی همزمان طبقه بندی کرد.

کروم دو وظیفه در آلیاژهای استلایت دارد. هر دو وظیفه بر تشکیل کاربید حاکم است، یعنی اغلب کاربیدها غنی از کروم هستند و مهمترین مقدار عنصر آلیاژی در زمینه است که استحکام فراهم می کند (به عنوان یک عنصر حل شونده) و مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون را ایجاد می کند. تنگستن و مولیبدن در آلیاژهای استلایت استحکام اضافی در زمینه به وجود می آورند. آن ها اندازه اتمی بزرگی دارند، یعنی آن ها مانع از حرکت نابجایی ها می شوند که به عنوان اتم های عنصر حل شونده عمل می کنند. آن ها مقاومت به خوردگی عمومی آلیاژ را بهبود می دهند. علاوه بر این، زمانی که مقدار تنگستن زیاد باشد ممکن است به صورت کاربید رسوب کند.

خصوصیات جالب آلیاژهای استلایت شامل خواص تریبولوژی فوق العاده ، استحکام مکانیکی عالی، پایداری در برابر بارگذاری ایستائی، مقاومت به خستگی و خزش و پایداری سطحی خوب، مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی عالی و پایداری فازی خوب در دماهای بالا است. این خواص را می توان با فراوری (مثل عملیات حرارتی) و تنظیم ترکیب شیمیایی کنترل کرد. در حقیقت، آلیاژهای استلایت جزء آلیاژهای استحکام دهی محلول جامد یا آلیاژهای رسوب سختی طبقه بندی می شوند. گروه اول با استحکام دهی محلول جامد استحکام بخشی می شوند و گروم دوم با ترکیبی از کاربیدها، رسوب و استحکام دهی محلول جامد سخت گردانی می شوند. با توجه به مقدار کروم نسبتا زیاد، آلیاژهای استلایت مقاومت به خوردگی داغ، مقاومت به اکسیداسیون و سولفید شدن در دمای بالا را به خوبی حفظ می کنند. از این رو، مقاومت به سایش، سختی و مقاومت به خوردگی زیادی در دمای محیط و در دمای بالا دارند. این آلیاژها در کاربردهای مختلف به اشکال متفاوت مثل ریختگی، لایه های جوشکاری شده و متالورژی پودر استفاده می شوند.

آلیاژهای استلایت اصولا برای کاربردهای مقاوم به سایش در محیط های خورنده و به دلیل پایداری خوب در دمای بالا استفاده می شوند. آلیاژهای استلایت در صنایع مختلف مثل هوا-فضا، هسته ای، معدن، نفت و گاز، اتومبیل سازی، پزشکی و کشتی-سازی استفاده می شود. در این صنایع، آلیاژهای استلایت در محیط های مخاصم شامل دمای بالا، سایش شدید و محیط های خورنده یا ترکیبی از این شرایط استفاده می شوند. به عنوان مثال، آلیاژهای استلایت در صنایع هوا-فضا در موتورهای توربین گازی استفاده می شود. تنوع زیادی از آسیب در موتورهای توربین گازی هواپیما در اثر سایش فلز-فلز، سایش نوسانی، خوردگی داغ و رُفتگی ذرات به وجود می آید. این آسیب ها به دلیل محیط های دما بالا تسریع می شود و این تجهیزات حساس را تخریب می کند. در این موارد، آلیاژهای استلایت گزینه های مناسبی هستند. آلیاژهای استلایت در ابزارهای ماشین کاری نیز استفاده می شوند. آلیاژهای استلایت در مقایسه با مواد متعارف موجب بهبود عمر سرویس می شوند. آلیاژهای استلایت در صنایع فوق الذکر بسیار مفید عمل می کنند. از این رو، استفاده از آن ها رو به فزونی است و کاربردهای آن در صنایع مختلف در حال افزایش است.