CN1004638B - 新型的耐磨耐腐蚀钴基合金 - Google Patents

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Abstract

一种新型的耐磨耐腐蚀的钴基合金,其成份中以钼代替钨成份,具有极好的高温强度和抗氧化性能,能精密铸造成各种零件及模具、泵轴和其他在强烈腐蚀介质下的强烈磨损件,能承受各种酸、碱、盐液的腐蚀,亦能作为高温下使用的强度较好的耐磨件。合金的化学成份如下;0.5~2.5%(重量)碳,40~60%(重量)钴,25~35%(重量)铬,10~20%(重量)钼;其工艺加入元素锆<0.10%(重量),杂质元素为硅、铁、锰等。

Description

新型的耐磨耐腐蚀钴基合金
本发明是关于一种新型的耐磨耐腐蚀钴基合金,该合金具有耐磨、耐强烈腐蚀及极好的高温强度和抗氧化性能,可按不同组分配合制出不同的机械性能、硬度的耐磨耐腐蚀的合金系列产品,适用于精铸各种耐磨耐腐蚀的零件、模具等。
目前生产的钴基合金,主要成份均为碳-铬-钨-钴型四元合金,尽管具有耐磨、耐腐蚀的较好性能,但在各种酸、盐、氯离子、氧化剂的电化腐蚀介质中使用性能较差,且同类性能产品制造成本较高。
本发明的目的在于提供一种新型的耐磨耐腐蚀钴基合金,主要成份为碳-铬-钼-钴型四元合金,它具有极好的高温强度和抗氧化性能,在强烈的电化腐蚀介质下同样具有强的耐磨耐腐蚀性能,且制造成本较低。
本发明提供的新型耐磨耐腐蚀钴基合金,合金基本化学成份中以钼取代钨,其基本化学成份如下:0.5~2.5%(重量)碳,40~60%(重量)钴,25~35%(重量)铬,10~20%(重量)钼,<2.0%(重量)铁,<0.5%(重量)硅,<0.5%(重量)锰,以及工艺加入元素<0.10%(重量)锆。
作为钴基合金,加入大量的抗腐蚀及抗氧化性能的元素钼以代替钨元素,使抗电化腐蚀性能得以提高,因钼的比重比钨小,在同一重量百分比中,钼元素的原子数目多,能形成更多的碳化物,生成的碳化物较均匀细小,致使合金硬度能进一步提高,耐磨性增加。
本发明提供的新型耐磨耐腐蚀钴基合金,其优点在于具有优良的耐磨耐腐蚀性能,特别适用于作为在强腐蚀介质下使用的模具材料及耐磨零件材料,使用于干电池制造业中的易耗模具碳包模,还可代替玉石、陶瓷、牛角、尼龙等非金属材料而提高使用周期,节约模具费用。合金可使用于耐酸泵轴、耐酯伐门的伐板中。合金还具有良好的热强度及耐热冲击性能,可作压铸铜合金模具。合金因焊接性能好还可熔焊于其他钢或合金表面作表面强化合金,合金有较好的冶金性能,且易于铸造。
本发明的合金成份中以钼取代钨,因纯钼的价格比纯钨便宜,且纯钼的下脚料供应充裕可直接冶炼,故合金成本可降低3~5%。
本发明的钴基合金按表1的成份配料后,在感应电炉中冶炼,常压浇铸成型,合金固熔处理温度为1200℃~1240℃,回火温度800℃。
合金中碳、钴、铬、钼为主要组成元素,锆为工艺加入元素,其余元素作为杂质控制,控制的范围视所需性能而定,杂质元素总量为≤3%(重量)
表2给出本发明的合金1号、2号,与英国合金A、B、C、D的对比。
英国合金A、B为Stellite4、Stellite100,(见英国资料:DELORO STELLITE LTD·STRATTON ST·MARGARET SWINDON WILTSHIRE ENGLAND,No5)
英国合金C、D为Haynes Stellite gradel、Haynes stellite grade12,(见美国资料:铬(第二册)-铬和它的合金冶金学,第305页,1956年)
表2看出,本发明合金铸态硬度好。
用本发明合金和对比合金A、B制作的R20电池碳包模中,本发明合金每一个平均能生产50万只电池,而对比合金每个平均只能生产43万只电池,使用寿命长。

Claims (1)

1、一种耐磨耐腐蚀钴基合金,其特征在于化学成份(重量百分比)为:2%碳、25-35%铬、10-20%钼、少于0.10%锆和40-60%钴。
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