آلیاژهای استلایت

آلیاژهای استلایت

آلیاژهای استلایت آلیاژهایی با پایه ی کبالت هستند. مهم ترین عناصر آلیاژی استلایت ها، عناصر کربن، کروم، تنگستن، مولیبدن و نیکل می باشند.

همانطور که گفته شد. استلایت ها مقاومت بسیار خوبی به گالینگ و سایش چسبان فلز روی فلز دارند. این آلیاژها نیاز به روانکاری کمی داشته و ضریب اصطکاک پایینی دارند. به همین دلیل نسبت به Siding Wear مقاومت خوبی دارند. علاوه بر این آلیاژهای استلایت نسبت به اکسیداسیون دمای بالا، کاویتاسیون و فرسایش مقاومت مناسبی دارند.

روش تولید می تواند. بر سختی حاصل از یک آلیاژ اثرگذار باشد. شکل 2 سختی Stellite 6 حاصل از روش های گوناگون تولید در دماهای مختلف را نشان می دهد.

نظیر هر گروه از آلیاژهای دیگر، هر گرید استلایت برای یک دسته کاربرد خاص طراحی می شود. و بر همین اساس ترکیب شیمیایی آن تنظیم می شود.

به عنوان مثال آلیاژهایی که جنبه ی مقاومت به خوردگی آنها بالاست. معمولاً دارای کروم 28 تا 32 درصد بوده و خواص خوردگی نظیر فولاد زنگ نزن 316 دارند.

به علت نقش اساسی کربن در ایجاد مقاومت به سایش یا مقاومت به خوردگی، آلیاژهای استلایت را می توان. به دو دسته ی کلی زیر تقسیم بندی کرد.

• استلایت های کاربیدی (درصد C > 0/08 )

این استلایتها توسط کاربیدهای کروم، تنگستن و یا مولیبدن استحکام می یابند. و به دو صورت هیپویوتکنیک (کاربیدهای M22C6) نظیر استلایت 6. و هایپریوتکتیک (کاربیدهای M7C3) نظیر استلایت 1 گروه بندی می شوند.

• استلایتهای محلول جامد (C< 0/4)

این دسته از آلیاژهای استلایت معمولاً مقاومت به ضربه و مقاومت به خوردگی مناسب تری نسبت به گروه اول دارند. این دسته را به دو گروه زیر میتوان متمایز کرد.

— آلیاژهای استلایت کبالت، کروم، مولیبدن (بدون تنگستن) نظیر Stellite 21.

— آلیاژهای استلایت کبالت، کروم، مولیبدن، نیکل (با تنگستن پایین) نظیر Ultimet.

• آلیاژهای مقاوم به سایش توسط کار سخت شدن

شکل 3 ریز ساختار بعضی از آلیاژهای استلایت را نشان می دهد.

جدول 1 – ترکیب شیمیایی آلیاژهای معروف استلایت

یک ویژگی مهم آلیاژهای استلایت مقاومت به سایش در دمای بالاست. سختی همواره به عنوان یک پارامتر ملموس برای ارزیابی مقاومت به سایش تلقی می شود. ولی این معیار همیشه نمی تواند. ارزیابی صحیحی به ما ارائه دهد. در آلیاژهای استلایت به علت وجود ذرات کاربیدهای تنگستن. مقاومت به سایش بالاتری نسبت به یک فولاد با همان عدد سختی حاصل می شود.

شکل 4 سختی داغ چند آلیاژ استلایت را در مقایسه با فولاد ابزار گرم کار H13. در دماهای مختلف نشان می دهد.

شکل 5 نیز سختی داغ آلیاژهای مختلف استلایت را در دماهای مختلف مقایسه می کند.

شکل 6 اثر سختی داغ بر فرسایش دمای بالا در استلایت 1 را نشان می دهد. همان طور که دیده می شود. افت سختی از DPH 320 به 220 باعث دو برابر شدن فرسایش داغ شده است.

آهنگری یا Forging چیست؟

آهنگری یا Forging شکل دادن به فلز با استفاده از نیروهای فشاری محلی است. این ضربات معمولاً توسط یک چکش آهنگری با قالب اعمال می شود.

آهنگری

آهنگری یکی از کهنترین روش های فرم دهی فلزات می باشد. که در دوران گذشته فلز مورد نظرشان را تا حد لازم گداخته و سرخ می کردند. و بعد با یک انبر آن را روی سندان نگه می داشتند. و چکش کاری می کردند. تا شکل مورد نظر را پیدا کند. و گاهی فلز گداخته را با چکش کاری در داخل یک قالب شکل می دادند. و فلز گداخته شکل قالب را به خود می گرفت.

فورجینگ اغلب طبق درجه حرارت طبقه بندی می شود. که عبارتند از

• آهنگری سرد – Cold Forging (یک نوع کار سرد)
• آهنگری گرم – Warm Forging
• آهنگری داغ – Hot Forging (یک نوع کار گرم)

برای نوع دوم، فلز به طور معمول در کوره آهنگری داغ می شود.

قطعات فورجینگ می توانند وزن کمتر از یک کیلوگرم تا صدها تن داشته باشند. محصولات سنتی ساخته شده از این فرآیند عبارت بودند از. وسایل آشپزخانه، سخت افزار، ابزار دستی، سلاح های لبه دار، سنج و جواهرات. از زمان انقلاب صنعتی ، قطعات فورجینگ شده در مکانیسم ها و ماشین آلات. به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. هرجا که یک جزء نیاز به استحکام بالا داشته باشد. چنین آهنگری ها معمولاً نیاز به پرداخت بیشتر (مانند ماشین کاری) برای رسیدن به یک قطعه نهایی دارد. امروزه آهنگری یکی از صنایع عمده جهان است.

نحوه عملکرد فرآیند

در روش آهنگری، قطعۀ اولیه که لقمه نامیده می شود در میان دو نیمۀ قالب قرار می گیرد. و نیرویی زیاد به صورت آرام و گاهی ضربه ای به آن وارد می شود. به این ترتیب قطعۀ گداخته در محیط قالب، شکل و فرم داخل قالب را به خود می گیرد. و فلز اضافی به حفرۀ فلاش وارد می شود که بعداً از قطعه جدا می شود. و دور ریز قطعۀ آهنگری شده محسوب می گردد.

پروسۀ فورجینگ معمولاً به صورت گرم انجام می گیرد و هر فلزی میزان حرارت مشخصی برای فورجینگ شدن دارد. در روش فورجینگ قطعۀ گداخته شده در کوره که به حرارت مشخص رسیده باشد. را در قالب می گذارند که بر اثر فشار، فرم قالب را به خود بگیرد. قطعات فورجینگ شده نسبت به روش های دیگر تولیدی از استحکام و خواص مکانیکی عالی تری برخوردار می باشند. اکثر فلزات، قابلیت آهنگری شدن را دارا هستند. فلزاتی مانند فولادهای آلیاژی و فولادهای کربنی و آلومینیوم و آلیاژهای آن، برنج، مس و آلیاژهای آنها و… برای فورجینگ مناسب می باشند. برای فلزهایی مانند تیتانیوم به دلیل ضعیت بودن در انتقال حرارت، قالب و قطعه باید هم دما باشند. که این خود یک روش فورجینگ جدید به حساب می آید. زیرا مهندسین ناچار هستند قالب و خط تولید مخصوص این نوع از آهنگری طراحی کنند.