مسحوق ستلايت 21

لمحة عامة عن مسحوق ستلايت 21

مسحوق ستيلايت 21 عبارة عن سبيكة أساسها الكوبالت معروفة بمقاومتها الرائعة للتآكل والتآكل والأداء في درجات الحرارة العالية. أصبحت سبائك ستيلايت، التي تم تطويرها في الأصل بواسطة إلوود هاينز في أوائل القرن العشرين، حيوية في الصناعات التي تتطلب المتانة في ظل الظروف القاسية. يبرز ستيلايت 21، على وجه الخصوص، بسبب توازنه المثير للإعجاب بين الصلابة والمتانة ومقاومة التآكل. غالبًا ما يتم استخدامه في التطبيقات التي تتضمن أدوات القطع والصمامات ومحركات التوربينات والطلاء عالي الأداء، وهو أحد الخيارات الأولى لإطالة عمر المكونات في البيئات الكاشطة وعالية الإجهاد.

في هذه المقالة، سنقوم بتقسيم كل ما تحتاج إلى معرفته حول مسحوق ستيلايت 21: من تركيبه وخصائصه ومزاياه وعيوبه، إلى تطبيقاته المختلفة ونماذجه ومواصفاته ومورديه وأسعاره. دعنا نتعمق في ما يجعل هذا المسحوق المعدني ضروريًا في الصناعات الثقيلة وخارجها.

ما هو مسحوق ستيلا

مسحوق Stellite 21 هو في الأساس سبيكة من الكوبالت والكروم، والتي يتم تعزيزها بكميات صغيرة من العناصر الأخرى مثل الموليبدينوم والنيكل لتوفير قوة إضافية وميزات أداء. إنه معروف على نطاق واسع بقدرته على الاحتفاظ بصلابته حتى في درجات الحرارة المرتفعة وفي البيئات المسببة للتآكل. تُستخدم السبي

تركيبة مسحوق ستيلايت 21

يكمن جوهر مسحوق ستيلايت 21 في تركيبه الكيميائي المتوازن، والذي يمنحه خصائصه المميزة.

العنصر	النسبة المئوية للتركيبة
الكوبالت (Co)	55-60%
الكروم (Cr)	27-30%
الموليبدينوم (Mo)	4.5-6%
النيكل (ني)	2-3%
الحديد (Fe)	<3%
الكربون (C)	0.20-0.30%
السيليكون (Si)	<1٪
المنجنيز (Mn)	<1٪

كما هو موضح في الجدول أعلاه، يشكل الكوبالت الجزء الأكبر من السبيكة، بينما يوفر الكروم مقاومة التآكل والأكسدة الحيوية. علاوة على ذلك، يعزز الموليبدينوم قوة المادة ومقاومتها للتنقر، مما يجعلها خيارًا مناسبًا للبيئات التشغيلية القاسية.

خصائص مسحوق ستلايت 21

1. مقاومة التآكل: بفضل قاعدته المصنوعة من الكوبالت، يشتهر مسحوق ستيلايت 21 بمقاومته الممتازة للتآكل. إنه يتحمل جيدًا التآكل والتشقق والتآكل، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات عالية التآكل.
2. مقاومة التآكل: تمكن نسبة الكروم المرتفعة السبيكة من مقاومة التآكل، حتى في البيئات العدوانية كيميائيًا، بما في ذلك تلك التي تنطوي على الكبريت والكلور.
3. الاستقرار في درجات الحرارة العالية: إحدى الميزات الفريدة لمسحوق ستيلايت 21 هي قدرته على الحفاظ على الصلابة والقوة في درجات الحرارة المرتفعة (حتى 950 درجة مئوية). هذه الخاصية تجعلها مرغوبة للغاية لمكونات محركات التوربينات والمبادلات الحرارية.
4. توازن المتانة والصلابة: على عكس بعض المواد الأكثر صلابة التي تميل إلى أن تكون هشة، يحقق ستيلايت 21 توازنًا جيدًا بين المتانة والصلابة، مما يضمن المتانة في ظل ضغوط الصدمات.

تطبيقات مسحوق ستيلايت 21

يستخدم مسحوق ستيلايت 21 في مختلف الصناعات حيث تعد المتانة والأداء في ظل الظروف القاسية من المتطلبات الأساسية. من الفضاء إلى الغرسات الطبية، إليك الأماكن التي يترك فيها بصمته:

الصناعة	طلب
الفضاء	شفرات التوربينات، المبادلات الحرارية، فوهات الوقود
النفط والغاز	مقاعد الصمامات، لقم الثقب، مكونات المضخات
السيارات	أجزاء المحركات عالية الأداء، أعمدة الكامات
الأجهزة الطبية	الغرسات العظمية، الأدوات الجراحية
توليد الطاقة	التوربينات البخارية والغازية، مكونات الغلايات
التعدين ونقل التربة	ألواح التآكل، مطاحن الطحن، أجزاء الكسارات
الهندسة البحرية	أعمدة المروحة، صمامات السفن، دافعات المضخات

لماذا يستخدم مسحوق ستيلايت 21 في هذه التطبيقات؟

• الفضاء: إن قدرة السبيكة على الاحتفاظ بقوتها الميكانيكية في درجات الحرارة المرتفعة تجعلها ضرورية في محركات التوربينات، التي تعمل في ظل حرارة وضغط شديدين. تضمن مقاومتها للتآكل طول العمر في مثل هذه البيئات الصعبة.
• النفط والغاز: تتطلب الظروف القاسية والعدوانية كيميائيًا الموجودة في عمليات حفر واستخراج النفط مادة مثل ستيلايت 21 يمكنها مقاومة التآكل والتآكل. تخضع المكونات مثل مقاعد الصمامات للإجهاد الشديد والتأثيرات التآكلية للسوائل والغازات، مما يجعل هذه السبيكة خيارًا مثاليًا.
• المجال الطبي: نظرًا لتوافقها الحيوي ومقاومتها للتآكل، غالبًا ما يستخدم مسحوق ستيلايت 21 في صنع الغرسات العظمية والأدوات الجراحية المتينة. إنه يوفر عمرًا أطول مقارنة بالمواد الأخرى.

مقارنة نماذج مسحوق المعادن المختلفة لـ ستيلايت 21

عند اختيار مساحيق ستيلايت 21 لتطبيق معين، قد تصادف نماذج مختلفة، كل منها مناسب لعمليات معينة مثل التكسية بالليزر، الرش بالبلازما، أو التصنيع بالإضافة.

نماذج مسحوق ستيلايت 21 الشائعة وأوصافها

الطراز	الوصف
ستيلايت 21-G	مسحوق ناعم، الأنسب لعمليات الرش الحراري
ستيلايت 21-LC	مصمم خصيصًا للتكسية بالليزر، يوفر قوة ربط ممتازة
ستيلايت 21-AM	مُحسّن للتصنيع بالإضافة، يضمن ترسيب طبقة متسق
ستيلايت 21-HP	مسحوق عالي الأداء يستخدم في تقنيات الرش بالبلازما لتطبيقات الطلاء
ستيلايت 21-HVOF	يستخدم في الرش عالي السرعة بالأكسجين والوقود (HVOF)، مما يوفر طلاءات كثيفة
ستيلايت 21-PW	مسحوق خشن، مفضل للحام بالمسحوق ولحام القوس المنقول بالبلازما
ستيلايت 21-SC	مسحوق طلاء قياسي للحماية العامة من التآكل والتآكل
ستيلايت 21-SP	مسحوق فائق النعومة مثالي للتلبيد بالليزر والاندماج في طبقة المسحوق
ستيلايت 21-AP	مسحوق متعدد الأغراض مصمم لطلاءات أجزاء الطيران والسيارات
ستيلايت 21-M	مصمم لعمليات التشكيل بالحقن المعدني (MIM) عالية الأداء

تم تصميم كل من هذه النماذج لتلبية احتياجات معينة ضمن عمليات التصنيع والطلاء المختلفة. على سبيل المثال، تم تحسين ستيلايت 21-LC للتكسية بالليزر، مما يضمن رابطة معدنية قوية، بينما يؤدي ستيلايت 21-HP أداءً جيدًا بشكل استثنائي في تقنيات الرش بالبلازما، مما يوفر طلاءات عالية الكثافة.

مزايا مسحوق ستيلايت 21

1. مقاومة التآكل الاستثنائية: ستيلايت 21 لا مثيل له تقريبًا عندما يتعلق الأمر بمقاومة التآكل في التطبيقات عالية الإجهاد. هذه الخاصية وحدها تجعله ذا قيمة في صناعات مثل الفضاء والنفط والغاز.
2. مقاومة عالية للتآكل: يمكن للسبيكة أن تقاوم التآكل في البيئات التي قد تفشل فيها المواد الأخرى، بما في ذلك بعض الفولاذ المقاوم للصدأ. هذا يجعله مثاليًا للتطبيقات التي يكون فيها التلامس مع المواد الكيميائية متكررًا.
3. استقرار درجة الحرارة: حتى في درجات الحرارة المرتفعة (حتى 950 درجة مئوية)، يحتفظ ستيلايت 21 بخصائصه الميكانيكية. هذا مهم بشكل خاص للتوربينات والمحركات التي تعمل في ظل حرارة شديدة.
4. التوافق الحيوي: نظرًا لأنه لا يتفاعل سلبًا مع الأنسجة البيولوجية، فإنه يستخدم في الغرسات الطبية، مما يوفر المتانة والتوافق مع جسم الإنسان.

المزايا مقابل العيوب

مزايا	سلبيات
مقاومة عالية للتآكل في البيئات الكاشطة	مكلف مقارنة ببعض بدائل الفولاذ المقاوم للصدأ
أداء ممتاز في درجات الحرارة المرتفعة	يتطلب تقنيات متخصصة للمعالجة
مقاومة فائقة للتآكل في الظروف القاسية	قد تتطلب المعالجة اللاحقة لتحقيق الخصائص المثلى
متوافق حيويًا للتطبيقات الطبية	احتمالية الهشاشة في ظل إجهاد الصدمات الشديد

مقارنة مسحوق ستيلايت 21 بمسحوق المعادن الأخرى

لفهم أفضل لسبب تميز مسحوق ستيلايت 21، دعنا نقارنه بمساحيق المعادن الشائعة الأخرى مثل إنكونيل 625، وكربيد التنجستن، وهاستلوي C-276.

مسحوق ستيلايت 21 مقابل إنكونيل 625

• مقاومة التآكل: يتمتع ستيلايت 21 بمقاومة تآكل فائقة مقارنة بـ إنكونيل 625، خاصة في البيئات الكاشطة.
• مقاومة التآكل: في حين أن كلا المادتين توفران مقاومة جيدة للتآكل، فإن إنكونيل 625 يؤدي أداءً أفضل في البيئات التي تنطوي على تركيزات عالية من الكلوريد.
• الاستقرار في درجات الحرارة العالية: يتفوق ستيلايت 21 في التطبيقات التي تكون فيها مقاومة التآكل في درجات الحرارة المرتفعة أمرًا بالغ الأهمية، في حين أن إنكونيل 625 أكثر ملاءمة لمقاومة الأكسدة.

مسحوق ستيلايت 21 مقابل كربيد التنجستن

• الصلابة: كربيد التنجستن أكثر صلابة، لكن ستيلايت 21 يوفر متانة أفضل وأقل هشاشة في ظل ضغوط الصدمات.
• التكلفة: كربيد التنجستن أكثر فعالية من حيث التكلفة لبعض تطبيقات التآكل ولكنه يفتقر إلى تعدد الاستخدامات ومقاومة التآكل في ستيلايت 21.

مسحوق ستيلايت 21 مقابل هاستلوي C-276

• مقاومة التآكل: يوفر كلا المسحوقين مقاومة ممتازة للتآكل، لكن هاستلوي C-276 قد يؤدي أداءً أفضل في البيئات شديدة الحمضية.
• استقرار درجة الحرارة: يفضل ستيلايت 21 في تطبيقات التآكل ذات درجة الحرارة المرتفعة، في حين أن هاستلوي C-276 يستخدم في المقام الأول للحماية من التآكل في درجات الحرارة المنخفضة.

المواصفات والأحجام والمعايير الخاصة بمسحوق ستيلايت 21

اعتمادًا على التطبيق المحدد، يأتي مسحوق ستيلايت 21 في مجموعة متنوعة من الدرجات والأحجام والمواصفات. فيما يلي نطاقات الأحجام والمعايير النموذجية.

المواصفات	الوصف
حجم المسحوق	15-53 ميكرومتر، 45-106 ميكرومتر، 53-150 ميكرومتر
معايير التصنيع	ASTM F75، AMS 5385، AMS 5796
الكثافة	8.4 جم/سم مكعب
نقطة الانصهار	1315-1450 درجة مئوية
الصلابة (HRC)	30-40 HRC (كما تم إيداعه)

مكان الشراء مسحوق ستلايت 21 والتسعير

يوفر العديد من الموردين مسحوق ستيلايت 21 على مستوى العالم. قد تختلف الأسعار اعتمادًا على الكمية المطلوبة ونموذج المسحوق المحدد.

المورد	البلد	السعر (بالكيلوغرام)	الملاحظات
هوغاناس إيه بي	السويد	$200-$250	يقدم مجموعة واسعة من نماذج المسحوق
شركة كاربنتر تكنولوجي	الولايات المتحدة الأمريكية	$180-$230	متخصصة في تركيبات المسحوق المخصصة
أورليكون ميتكو	سويسرا	$220-$270	توفر حلول التصنيع بالإضافة
براكسير للتقنيات السطحية	الولايات المتحدة الأمريكية	$190-$240	معروفة بمسحوق الطلاء عالي الجودة
معادن VDM	ألمانيا	$210-$260	تقدم الشحن والتسليم العالميين

تتقلب الأسعار بناءً على شكل المسحوق والنموذج وحجم الطلب.

أسئلة وأجوبة

سؤال	الإجابة
ما هو استخدام مسحوق ستيلايت 21؟	يستخدم للطلاءات والتصنيع بالإضافة وإنتاج الأجزاء المعدنية في البيئات عالية التآكل.
هل ستيلايت 21 متوافق حيويًا؟	نعم، غالبًا ما يستخدم في الغرسات الطبية نظرًا لتوافقه الحيوي الممتاز.
هل يمكن تشغيل ستيلايت 21؟	نعم، ولكن تشغيل ستيلايت 21 يتطلب أدوات وتقنيات معينة نظرًا لصلابته.
ما هي نقطة انصهار ستيلايت 21؟	يتراوح نطاق الانصهار بين 1315-1450 درجة مئوية.
كيف تقارن ستيلايت 21 بسبائك ستيلايت الأخرى؟	يوفر ستيلايت 21 توازنًا أفضل بين المتانة والصلابة مقارنة ببعض سبائك ستيلايت الأكثر صلابة.

معرفة المزيد من عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد