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Stellite 20 的碳 2.5% 换来 57 HRC,代价落在韧性上

发布时间:2026-10-24|供应单位:上海熔恒特种合金有限公司|咨询:唐先生 13301717224|关键词:Stellite20 钴基硬面 耐磨

Stellite 20 是钴基硬面合金,铬 33.0%、钨 18.0%、碳 2.5%,其余为钴,室温硬度 57 HRC,480℃ 的热红状态下仍保持相当好的硬度与耐磨性。碳 2.5% 在硬面合金里属高碳端,碳化物的体积分数高,耐磨性好,代价是塑性与抗裂性一起下降。

碳决定档位

司太立这一族靠碳化物强化:碳高,碳化铬与碳化钨的体积分数大,硬度与耐磨性上去;碳低,塑性、抗裂性与可加工性上去。同族的 Stellite 3 是碳 2.40%、铬 30%、钨 13%,Stellite 20 把铬与钨都提得更高,硬度与抗热磨损能力更强,韧性相对更低。选档时先问工况是磨粒磨损还是冲击磨损,两者选法相反。

五十七 HRC 与四十多 HRC 的分歧

料架上的圆棒
配图:料架上的圆棒

本站两处独立来源对这支料给出完全一致的成分与 57 HRC,可信度高。公开转载里另有铸造态或硬化态 40~50 HRC 的说法,与双源一致的 57 HRC 不符,判为与同族中低碳档混淆。硬度直接决定耐磨档位,差十几个 HRC 意味着选型方向都错了,遇到数据分歧应当回到厂商成分表与硬度记录核对,而不是取中间值。

热红状态下的硬度保持

480℃ 仍保持相当好的硬度、强度与耐磨性,这是钴基相对镍基与铁基的强项。机理在碳化物:碳化铬与碳化钨在高温下的稳定性好于 γ′ 相,粗化速率慢。阀门密封面、热剪刀刃、热作模具的局部强化,都吃这一条。镍基或铁基硬面合金在同样温度下硬度掉得更快,不是成分不好,是强化机制不同。

车间内成排管材
配图:车间内成排管材

热处理对硬度几乎无效

这类合金的耐磨性来自碳化物本身,不依靠冷作加工或热处理强化,淬火回火一类的强化手段对它不适用。同族锻造档的供货态是 1232℃ 固溶加空冷,热处理对硬度、冲击与尺寸稳定性影响很小,使用中受热后冷却硬度可以恢复。了解这一点很重要:它不是靠工艺拿性能的材料,买的是成分与组织本身。

堆焊与成形的现实约束

高碳钴基合金的堆焊要控热输入:预热温度、层间温度与冷却速率决定碳化物的形态与裂纹倾向,厚层堆焊容易在层间开裂。焊后可做去应力,但不能指望通过热处理调整硬度。机加工只能磨削或电加工,车削很难,刀具磨损极快。零件设计阶段就要把加工方式定下来,不要等到毛坯做完才发现磨不动。

成排管材
配图:成排管材

标准与替代的边界

本站没有这支料的标准号,不能按同族牌号推断。可比照的标准体系只用于确认写法:同族锻造档走 AMS 5894,Stellite 21 走 AMS 5385G,铸造 CoCrMo 走 ASTM F75,三者都不构成本牌号的判定依据。采购硬面焊材与成品时,应认准厂商牌号与成分表,并要求附硬度与组织记录,不用通用耐磨焊材替代。

上海熔恒特种合金有限公司可按棒、板、丝与堆焊焊材形态供应 Stellite 20 类钴基硬面合金,支持按图零切与定尺,随货附炉批、成分单与硬度记录;需要复核碳化物体积分数或高温硬度的批次,可安排第三方检测。堆焊试板阶段熔恒可先给小批焊材。

本文为上海熔恒特种合金有限公司技术资料整理,成分区间、力学数值与执行标准以现行 GB/ASTM/AMS 标准及随货质保书为准;具体规格与交货状态请与供货方书面确认。

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