คุณสมบัติทางความร้อนของ Stellite 6 คืออะไร?

Stellite 6, โคบอลต์ - ที่มีชื่อเสียงจากโลหะผสมที่มีชื่อเสียงสำหรับความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อนยังแสดงชุดของคุณสมบัติความร้อนที่โดดเด่นซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง - คุณสมบัติทางความร้อนเหล่านี้รวมถึงการขยายตัวทางความร้อน, การนำความร้อน, สูง - การเก็บรักษาความแข็งแรงของอุณหภูมิและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันโดยตรงกำหนดประสิทธิภาพในสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับความผันผวนของอุณหภูมิสูง
การขยายตัวทางความร้อน: ความเสถียรของมิติภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
การขยายตัวทางความร้อนหมายถึงปรากฏการณ์ที่การเปลี่ยนแปลงของวัสดุในปริมาตรหรือความยาวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ สำหรับ Stellite 6 ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเป็นตัวบ่งชี้สำคัญของความเสถียรของมิติภายใต้ความร้อน โดยทั่วไปค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้นของ Stellite 6 ช่วงตั้งแต่ 12 ถึง 14 ×10⁻⁶ต่อองศาภายในช่วงอุณหภูมิ 20-600 องศา อัตราการขยายตัวในระดับปานกลางนี้ช่วยให้สามารถรักษาขนาดที่ค่อนข้างเสถียรเมื่ออยู่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับส่วนประกอบที่ต้องใช้ความพอดีหรือการฝึกปรือที่แม่นยำ
ในการใช้งานจริงเช่นที่นั่งวาล์วในระดับสูง - ท่ออุณหภูมิการขยายตัวทางความร้อนที่ควบคุมของ Stellite 6 ช่วยป้องกันการเปลี่ยนแปลงมิติที่มากเกินไปซึ่งอาจนำไปสู่การรั่วไหลหรือติดขัด ตัวอย่างเช่นเมื่อที่นั่งวาล์วที่ทำจาก Stellite 6 สัมผัสกับของเหลวอุณหภูมิสูง - สูง (สูงสุด 500 องศา) หลังจากอยู่ที่อุณหภูมิห้องการขยายตัวของมันสามารถคาดการณ์ได้และอยู่ในขีด จำกัด ที่ยอมรับได้ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่ามันยังคงปิดผนึกอย่างแน่นหนากับแผ่นดิสก์วาล์วแม้ภายใต้ความเครียดจากความร้อน ในทางตรงกันข้ามวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูงเกินไปอาจขยายออกไปเกินกว่าความทนทานต่อการออกแบบทำให้เกิดความล้มเหลวของซีล
การนำความร้อน: ความสามารถในการกระจายความร้อน
การนำความร้อนวัดความสามารถของวัสดุในการดำเนินการความร้อน Stellite 6 มีค่าการนำความร้อนค่อนข้างต่ำโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 10-15 W/(M · K) ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งหมายความว่ามันไม่ได้ถ่ายโอนความร้อนอย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับโลหะเช่นทองแดงหรืออลูมิเนียมซึ่งอาจเป็นทั้งข้อได้เปรียบและการพิจารณาขึ้นอยู่กับการใช้งาน
ในสถานการณ์ที่สูง - สถานการณ์การสึกหรอของอุณหภูมิเช่นม้วนถ่านหินในโรงไฟฟ้าค่าการนำความร้อนต่ำของ Stellite 6 ทำหน้าที่เป็นคุณสมบัติป้องกัน เมื่อม้วนสัมผัสกับอนุภาคถ่านหินร้อน (ประมาณ 300–400 องศา) การถ่ายเทความร้อนช้าจะช่วยลดความเสี่ยงของความร้อนสูงเกินไปบนพื้นผิว สิ่งนี้จะช่วยรักษาความแข็งของชั้นผิวของม้วน - เนื่องจากความร้อนที่มากเกินไปสามารถทำให้วัสดุอ่อนนุ่มและเร่งการสึกหรอ อย่างไรก็ตามในการใช้งานที่จำเป็นต้องมีการกระจายความร้อนอย่างรวดเร็วเช่นส่วนประกอบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนการนำความร้อนต่ำนี้อาจ จำกัด การใช้งานเว้นแต่จับคู่กับความร้อน - วัสดุพื้นฐาน
สูง - การเก็บความแข็งแรงของอุณหภูมิ: ความเสถียรทางกลที่อุณหภูมิสูง
หนึ่งในคุณสมบัติทางความร้อนที่สำคัญที่สุดของ Stellite 6 คือความสามารถในการรักษาความแข็งแรงเชิงกลที่อุณหภูมิสูง ซึ่งแตกต่างจากโลหะผสมจำนวนมากที่สูญเสียความแข็งและแรงดึงอย่างรวดเร็วสูงกว่า 500 องศา Stellite 6 รักษาส่วนสำคัญของคุณสมบัติเชิงกลแม้ที่อุณหภูมิสูง
ที่อุณหภูมิห้อง Stellite 6 มีความแข็งของ Rockwell (HRC) 38–42 และความต้านทานแรงดึงประมาณ 1,000–1,200 MPa เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูงถึง 600 องศาความแข็งของมันยังคงสูงกว่า HRC 30 และความต้านทานแรงดึงยังคงอยู่ที่ประมาณ 700–800 MPa การเก็บรักษาความแข็งแรงนี้เกิดจากโคบอลต์ - โครเมียม - เมทริกซ์ทังสเตนและความเสถียรของคาร์ไบด์แข็ง (เช่นโครเมียมคาร์ไบด์และทังสเตนคาร์ไบด์
สถานที่ให้บริการนี้ทำให้ Stellite 6 เหมาะสำหรับส่วนประกอบเช่นหัวฉีดหม้อไอน้ำในโรงไฟฟ้าความร้อนซึ่งทำงานในสภาพแวดล้อมความร้อนสูงอย่างต่อเนื่อง - (600–800 องศา) หัวฉีดจะต้องทนต่อไม่เพียง แต่ผลกระทบต่อการขัดของก๊าซร้อน แต่ยังรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูป ความแข็งแรงของอุณหภูมิสูง - ของ Stellite 6 ทำให้มั่นใจได้ว่าหัวฉีดจะรักษารูปร่างและการทำงานของมันไว้ในรอบการบริการที่ยาวนานลดความถี่ในการบำรุงรักษา
ความต้านทานออกซิเดชัน: ความต้านทานสูง - การกัดกร่อนอุณหภูมิ
ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันเป็นคุณสมบัติทางความร้อนที่อธิบายถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานปฏิกิริยาทางเคมีกับออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง Stellite 6 เก่งในด้านนี้เนื่องจากมีปริมาณโครเมียมสูง (27–32%) ที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นโครเมียมจะสร้างฟิล์มโครเมียมออกไซด์ที่หนาแน่นและสม่ำเสมอบนพื้นผิวโลหะผสมซึ่งทำหน้าที่เป็นอุปสรรคในการป้องกันการแพร่กระจายออกซิเจนในวัสดุเพิ่มเติม
Stellite 6 สามารถต้านทานการเกิดออกซิเดชันในอากาศที่อุณหภูมิสูงถึง 1,000 องศาเป็นระยะเวลานาน แม้หลังจากได้รับอากาศ 1,000 ชั่วโมงถึง 800 องศาชั้นออกไซด์ยังคงไม่บุบสลายโดยมีการลดน้ำหนักน้อยที่สุด (โดยทั่วไปจะน้อยกว่า 0.1 mg/cm²ต่อชั่วโมง) สิ่งนี้เหนือกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนจำนวนมากหรือเหล็กโลหะผสมต่ำต่ำซึ่งจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วและก่อให้เกิดสนิมหลวมและเป็นขุยภายใต้สภาวะเดียวกัน
ในแอพพลิเคชั่นเช่นที่นั่งวาล์วไอเสียในเครื่องยนต์ประสิทธิภาพสูง - ซึ่งอุณหภูมิสามารถถึง 850 องศาในระหว่างการเผาไหม้ความต้านทานออกซิเดชันนี้เป็นสิ่งสำคัญ ที่นั่งวาล์วสัมผัสกับก๊าซไอเสียร้อนที่มีออกซิเจนและการเผาไหม้โดยผลิตภัณฑ์ - หากไม่มีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่มีประสิทธิภาพพื้นผิวจะลดลงนำไปสู่การสึกหรอการรั่วไหลและความล้มเหลวของเครื่องยนต์ ฟิล์มออกไซด์ของ Stellite 6 ช่วยป้องกันการเสื่อมสภาพดังกล่าวทำให้มั่นใจได้ว่า - ความน่าเชื่อถือระยะยาว
ความต้านทานแรงกระแทกด้วยความร้อน: ความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว
ความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนหมายถึงความสามารถของวัสดุในการทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิอย่างฉับพลันโดยไม่ต้องแคร็ก คุณสมบัตินี้ขึ้นอยู่กับการรวมกันของการขยายตัวทางความร้อนการนำความร้อนและความเหนียว Stellite 6 มีความต้านทานต่อความร้อนในระดับปานกลางซึ่งเพียงพอสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมจำนวนมาก แต่ไม่สูงเท่ากับนิกเกิลบางตัว - superalloys ที่ใช้
การขยายตัวทางความร้อนในระดับปานกลางและการนำความร้อนต่ำหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างกะทันหัน (เช่นจาก 20 องศาถึง 600 องศาในวินาที) สามารถสร้างความเครียดจากความร้อนภายใน อย่างไรก็ตามเมทริกซ์โคบอลต์ของมันให้ระดับความเหนียวที่ช่วยลดความเครียดเหล่านี้ ในทางปฏิบัติ Stellite 6 สามารถทนต่อแรงกระแทกด้วยความร้อนเป็นครั้งคราวในแอพพลิเคชั่นเช่นโลหะ - ก่อตัวขึ้นซึ่งการตายอาจติดต่อกับโลหะร้อน (500–700 องศา) จากนั้นจะเย็นลงด้วยน้ำ ในขณะที่การกระแทกที่รุนแรงซ้ำ ๆ ในที่สุดอาจทำให้เกิด microcracks การออกแบบที่เหมาะสม (เช่นการเพิ่มช่องระบายความร้อน) สามารถยืดอายุการใช้งานได้
คุณสมบัตินี้มีความสำคัญน้อยกว่าสำหรับกรณีการใช้งานหลักของ Stellite 6 - การสึกหรอ - ส่วนประกอบที่ต้านทานต่อสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง - -
ผลกระทบเชิงปฏิบัติของคุณสมบัติความร้อนของ Stellite 6
คุณสมบัติทางความร้อนของ Stellite 6 สามารถใช้งานร่วมกันได้ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความร้อนการสึกหรอและการเกิดออกซิเดชัน ตัวอย่างเช่น:
•ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ, Stellite 6 Valve Trim (ที่นั่งและแผ่นดิสก์) ทำงานในความดันสูง -, สูง - อุณหภูมิ (HPHT) หลุม (สูงสุด 350 องศา) การขยายตัวทางความร้อนนั้นเข้ากันได้ดีกับส่วนประกอบการผสมพันธุ์ป้องกันการรั่วไหล ความต้านทานออกซิเดชันของมันทนต่อก๊าซกัดกร่อน และความแข็งแรงของอุณหภูมิสูง - จะต่อต้านการเสียรูปภายใต้ความดัน
•ในอุปกรณ์รองรับการบินและอวกาศเช่นอุปกรณ์ทดสอบเครื่องยนต์จรวด, สเตลไลท์ 6 ส่วนประกอบทนต่อความร้อนสั้น ๆ แต่มีความร้อนที่รุนแรงในระหว่างการทดสอบเครื่องยนต์ ความต้านทานออกซิเดชันและการกักเก็บความแข็งแรงของพวกเขาป้องกันการเสื่อมสภาพของพื้นผิวในขณะที่ความเสถียรทางความร้อนของพวกเขาหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงมิติที่อาจส่งผลต่อความแม่นยำในการทดสอบ
โดยสรุปคุณสมบัติทางความร้อนของ Stellite 6 - การขยายตัวทางความร้อนควบคุมการนำความร้อนปานกลางสูง - การเก็บรักษาความแข็งแรงของอุณหภูมิและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่ยอดเยี่ยม - เติมความต้านทานการสึกหรอ คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสามารถดำเนินการได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่ความร้อนและความเครียดทางกลอยู่ร่วมกันทำให้บทบาทของมันเป็นส่วนประกอบในส่วนประกอบที่สำคัญในภาคพลังงานการผลิตและภาคการบินและอวกาศ