Caratteristiche dei prodotti
Eccellente resistenza allo shock termico e alla fatica termica
Il basso contenuto di carbonio della Stellite 21 si traduce in una distribuzione moderata e uniforme dei carburi, con una matrice di cobalto che offre una buona duttilità. La lega è resistente al cracking termico durante rapidi cicli termici e può sopportare gravi shock termici. È particolarmente adatto per applicazioni con frequenti sbalzi di temperatura, come valvole di centrali nucleari, componenti di turbine a gas e stampi per lavorazioni a caldo.
Buon equilibrio tra resistenza all'usura e tenacità
La durezza tipica in condizioni di fusione o saldatura-depositata è HRC 28-38 (circa HV 270-380), offrendo una migliore resistenza all'usura rispetto ai normali acciai inossidabili pur mantenendo un'elevata resilienza (energia di impatto con intaglio Charpy V-di circa 20-40 J). Rispetto alle leghe a base di cobalto ad alto contenuto di carbonio (ad esempio, Stellite 1, 6, 20), Stellite 21 mostra una tenacità significativamente superiore, rendendola adatta per componenti soggetti sia a impatto che a usura.
Resistenza alla corrosione superiore
Con un contenuto di cromo di circa il 28%, Stellite 21 dimostra una buona resistenza alla corrosione negli acidi ossidanti (ad esempio, acido nitrico), acidi non-ossidanti moderatamente concentrati (ad esempio, inferiore o uguale al 50% di acido solforico) e soluzioni alcaline. Funziona eccezionalmente bene in ambienti con acqua ad alta-temperatura e alta-pressione, fungendo da materiale classico per le superfici di tenuta delle valvole dei reattori nucleari. Negli ambienti con acqua di mare e cloruri, mostra principalmente corrosione per vaiolatura piuttosto che corrosione uniforme.
Buona lavorabilità e saldabilità
La stellite 21 è uno dei gradi più lavorabili e saldabili tra le leghe a base di cobalto-. Può essere indurito in superficie-utilizzando vari processi di saldatura come PTA, TIG, MIG e saldatura ossiacetilenica,-con una suscettibilità estremamente bassa alle cricche a caldo. Durante la saldatura sono generalmente sufficienti il preriscaldamento a 200-350 gradi e il raffreddamento post-saldatura controllato. È possibile una lavorazione limitata allo stato ricotto, con finitura finale consigliata tramite rettifica o elettroerosione (EDM).
Specifiche tecniche
Composizione chimica
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Elemento |
Requisiti standard |
Note |
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Co |
Quantità rimanente
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Elementi della matrice che forniscono resistenza alle alte-temperature, stabilità termica, tenacità e resistenza alla corrosione intrinseca |
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Cr |
26.0 - 30.0% |
Forma una densa pellicola protettiva Cr₂O₃, fornendo resistenza all'ossidazione e alla corrosione, ed è anche un componente principale dei carburi duri |
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W |
5.0 - 6.0% |
Forniscono un rafforzamento della soluzione solida, formano una quantità moderata di carburi con carbonio e migliorano la durezza alle alte-temperature |
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C |
0.2 - 0.3% |
Il basso contenuto di carbonio forma una piccola quantità di carburi, garantendo una buona tenacità pur mantenendo la resistenza all'usura. |
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Ni |
2.0 - 3.0% |
Aggiungere una piccola quantità per stabilizzare la struttura austenitica e migliorare la tenacità |
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Fe |
Inferiore o uguale al 3,0% |
Controllo rigoroso per garantire purezza e stabilità microstrutturale |
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Sì |
Inferiore o uguale al 2,0% |
Disossidante |
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Mn |
Inferiore o uguale all'1,0% |
Disossidante, migliora le prestazioni di elaborazione |
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Mo |
Inferiore o uguale all'1,0% |
Piccole aggiunte opzionali per fornire un maggiore rafforzamento della soluzione solida e resistenza alla corrosione per vaiolatura |
Proprietà fisiche
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Proprietà |
Valore/Intervallo |
Condizioni di prova |
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Densità |
8.40 - 8.60 g/cm³ |
Temperatura ambiente (20 gradi) |
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Punto di fusione |
1300 - 1370 grado |
- |
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Coefficiente di dilatazione termica (20-100 gradi) |
12.0 - 13.0 × 10⁻⁶ /K |
- |
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Modulo elastico (modulo di Young) |
200 - 220 GPa |
Temperatura ambiente |
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Conducibilità termica (20 gradi) |
21.8 W/(m·K) |
- |
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Resistività |
0.85 - 0.95 μΩ·m |
- |
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Magnetismo |
Non-magnetico (debolmente magnetico) |
Le leghe a base di cobalto-sono generalmente non-magnetiche o debolmente magnetiche a temperatura ambiente |
Proprietà meccaniche (condizioni di fusione/saldatura, valori tipici)
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Proprietà |
Valore tipico |
Specifica |
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Durezza (condizione di riporto di fusione/saldatura) |
28 - 38 HRC(270 - 380 HV) |
AWS A5.21 ECoCr-A |
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Resistenza alla trazione |
700 - 850 MPa |
- |
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Limite di snervamento (compensazione dello 0,2%) |
450 - 600 MPa |
- |
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Allungamento |
5 - 10% (buona tenacità) |
- |
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Resistenza alla compressione a temperatura ambiente |
1800 - 2200 MPa |
- |
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Resistenza all'impatto |
Energia d'impatto Charpy V-intaglio di circa 20 - 40 J |
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Nota: la tenacità della Stellite 21 è relativamente elevata tra le leghe a base di cobalto-. L'allungamento e la resistenza agli urti sono significativamente migliori rispetto a quelli dei gradi ad alto-carbonio. Tuttavia, rientra ancora nella categoria dei materiali resistenti all'usura-e non è consigliato per componenti strutturali soggetti a carichi di trazione elevati.
Prestazioni ad alta-temperatura
Stellite 21 ha una moderata capacità di mantenere la durezza alle alte temperature. Di seguito sono riportati i valori di riferimento tipici per la variazione della durezza con la temperatura:
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Temperatura |
Durezza tipica |
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Temperatura ambiente |
28 - 38 HRC |
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400 gradi (750 gradi F) |
26HRC |
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600 gradi (1110 gradi F) |
22HRC |
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760 gradi (1400 gradi F) |
18 HRC |
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870 gradi (1600 gradi F) |
14 HRC |
Prestazioni antiossidanti:
In ambienti di ossidazione ad alta-temperatura, la Stellite 21 forma una densa pellicola di ossido Cr₂O₃ sulla sua superficie. Dopo l'esposizione all'aria a 800 gradi per 1000 ore, l'aumento di peso dell'ossidazione è inferiore a 1 mg/cm², indicando buone proprietà antiossidanti.
Stabilità termica a lungo-termine:
Quando è in servizio a temperature superiori a 600 gradi per periodi prolungati, la lega mostra un'eccellente stabilità microstrutturale senza trasformazioni di fase o rammollimenti significativi. La trasformazione allotropica della matrice di cobalto e il rafforzamento della soluzione solida-da parte del tungsteno garantiscono una lunga durata in condizioni di ciclo termico.
Supporti applicabili:
1. Acqua ad alta-temperatura e alta-pressione (circuito primario del reattore nucleare)
2. Acqua di mare, acqua salata (eccellente resistenza alla corrosione per vaiolatura)
3. Acidi ossidanti: acido nitrico (resistenza superiore alla corrosione a temperatura ambiente)
4. Acidi non-ossidanti: acido solforico (concentrazione inferiore o uguale al 50%), acido cloridrico (concentrazione inferiore o uguale al 30%) (tasso di corrosione tipicamente<0.1 mm/a)
5. Soluzioni alcaline: idrossido di sodio, idrossido di potassio (resistente a tutte le concentrazioni)
6. Acidi organici: acido acetico, acido formico, ecc.
7. Atmosfere ossidanti ad alta-temperatura, gas contenenti zolfo/cloro-(forma una pellicola protettiva di Cr₂O₃ sulla superficie)
Nota: Stellite 21 ha una resistenza alla corrosione limitata negli acidi fortemente riducenti (ad esempio, acido cloridrico caldo concentrato) e nei mezzi contenenti fluoro-.
Stellite 21 è adatto per cicli a caldo, impatti, usura da media-a-bassa e condizioni corrosive ed è consigliato per i seguenti campi:
Campi di applicazione
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Industria dell'energia nucleare: superfici di tenuta delle valvole dei reattori nucleari (valvole principali del vapore, valvole di sicurezza, valvole di isolamento) e altri componenti resistenti all'usura-all'interno dell'isola nucleare, sfruttando la sua eccellente resistenza allo shock termico, all'irradiazione e alla corrosione dell'acqua ad alta-temperatura e-pressione elevata.
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Industria delle valvole e delle tenute: superfici di tenuta delle valvole a media-e-alta pressione (sedi delle valvole, dischi delle valvole, steli delle valvole), particolarmente adatte per valvole del vapore e valvole dell'acqua di alimentazione con frequenti fluttuazioni di temperatura, offrendo una resistenza superiore alle crepe termiche.
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Settore aerospaziale ed energetico: componenti della camera di combustione, palette guida e anelli di tenuta delle turbine a gas, che sopportano gravi cicli termici e corrosione ossidativa.
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Petrolio e gas: interni di valvole ad alta-temperatura e-alta pressione, apparecchiature per la testa del pozzo e apparecchiature per il trattamento del mezzo acido, con buona resistenza alla corrosione di H₂S e CO₂.
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Macchinari e strumenti industriali: lame di taglio a caldo, stampi per forgiatura a caldo e stampi per pressofusione-(cancelli, stantuffi) in applicazioni che richiedono resistenza allo shock termico e alla fatica termica.
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Chimico e petrolchimico: pale dell'agitatore del reattore, rivestimenti-resistenti all'usura delle piastre tubiere dello scambiatore di calore e superfici di tenuta delle valvole, che resistono agli effetti combinati di corrosione e usura.
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Costruzioni navali e ingegneria offshore: superfici-resistenti all'usura degli alberi delle eliche e dei componenti di valvole/pompe, resistenti alla corrosione dell'acqua di mare e all'usura meccanica.
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Motori automobilistici e a combustione interna: valvole di scarico del motore, bilancieri e anelli di tenuta del turbocompressore, che mantengono la resistenza all'usura e al grippaggio in condizioni cicliche di alta-temperatura.
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Acciaio e trattamento termico: lame di taglio a caldo, lame di sega a caldo, rulli del fondo del forno e rulli di guida, resistenti all'ossidazione ad alta-temperatura e allo shock termico.
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Formatura di vetro e ceramica: stampi per vetro e stampi per estrusione a caldo, grazie alla loro buona resistenza alla fatica termica e alla corrosione.
Consegna e personalizzazione
Offriamo soluzioni di catena di fornitura flessibili e affidabili per assicurarvi di ricevere materiali Stellite 21 che si adattano perfettamente ai requisiti del vostro progetto.
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Modulo |
 Foglio/Piastra
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 Barra/Asta
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 Tubo senza saldatura
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 Bobina di nastri/fogli
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 Filo/vergella
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Gamma convenzionale |
Spessore: 0.5 - 100 mm |
Diametro Φ6-500mm |
Diametro esterno Φ10-300mm |
Spessore: 0,1 – 3,0 mm |
Diametro Φ0,5-10 mm |
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Capacità di personalizzazione |
Piastre speciali a laminazione spessa/sottile, ultra-larghe; trattamento superficiale speciale, taglio a-lunghezza fissa |
Barre forgiate di grandi-dimensioni (fino a Φ800 mm), barre di forma speciale-e varie condizioni di trattamento termico |
Tubi a pareti spesse-di grande diametro-, composizione in lega speciale; Lavorazione estremità tubi (smussatura, lunghezza fissa) |
Diverse condizioni di durezza, trattamenti termici speciali (trattamento di stabilizzazione, controllo della dimensione dei grani), superfici lavate con acido-, lucidatura elettrolitica, rivestimenti o pellicole protettive speciali |
Trattamento superficiale speciale, disegno di precisione |
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Domande frequenti
D: Quali sono i principali vantaggi di Stellite 21?
D: Che tipo di trattamento termico richiede Stellite 21?
D: Qual è la temperatura massima di servizio?
D: Qual è la differenza tra Stellite 21 e Stellite 6?
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