Überblick über Stellite 21-Pulver
Stellite 21-Pulver ist eine Legierung auf Kobaltbasis, die für ihre bemerkenswerte Beständigkeit gegen Verschleiß, Korrosion und Hochtemperaturen bekannt ist. Ursprünglich von Elwood Haynes Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelt, sind Stellite-Legierungen in Branchen, die eine lange Lebensdauer unter extremen Bedingungen erfordern, unverzichtbar geworden. Stellite 21 zeichnet sich insbesondere durch sein beeindruckendes Gleichgewicht zwischen Härte, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus. Es wird häufig in Anwendungen wie Schneidwerkzeugen, Ventilen, Turbinentriebwerken und Hochleistungsbeschichtungen eingesetzt und ist eine der ersten Wahl, wenn es darum geht, die Lebensdauer von Bauteilen in abrasiven und stark beanspruchten Umgebungen zu verlängern.
In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie über Stellite 21-Pulver wissen müssen: von seiner Zusammensetzung, seinen Eigenschaften, Vorteilen und Nachteilen bis hin zu den verschiedenen Anwendungen, Modellen, Spezifikationen, Lieferanten und Preisen. Erfahren Sie, was dieses Metallpulver zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Schwerindustrie und darüber hinaus macht.
Was ist Stellite 21-Pulver?
Stellite 21-Pulver ist in erster Linie eine Kobalt-Chrom-Legierung, die mit geringen Mengen anderer Elemente wie Molybdän und Nickel angereichert ist, um zusätzliche Festigkeit und Leistungsmerkmale zu erzielen. Sie ist weithin für ihre Fähigkeit bekannt, ihre Härte auch bei hohen Temperaturen und in korrosiven Umgebungen beizubehalten. Die Legierung wird in der Regel in Pulverform für Beschichtungsanwendungen wie thermisches Spritzen, Laserauftragsschweißen oder additive Fertigung im Pulverbett verwendet.
Stellite 21 Pulver-Zusammensetzung
Der Kern des Stellite 21-Pulvers ist seine ausgewogene chemische Zusammensetzung, die ihm seine besonderen Eigenschaften verleiht.
| Element | Prozentuale Zusammensetzung |
|---|---|
| Kobalt (Co) | 55-60% |
| Chrom (Cr) | 27-30% |
| Molybdän (Mo) | 4.5-6% |
| Nickel (Ni) | 2-3% |
| Eisen (Fe) | <3% |
| Kohlenstoff (C) | 0.20-0.30% |
| Silizium (Si) | <1% |
| Manganese (Mn) | <1% |
Wie in der obigen Tabelle zu sehen ist, bildet Kobalt den Hauptbestandteil der Legierung, während Chrom für die entscheidende Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit sorgt. Molybdän erhöht die Festigkeit und Lochfraßbeständigkeit des Werkstoffs und macht ihn zu einer geeigneten Wahl für raue Betriebsumgebungen.
Merkmale von Stellite 21-Pulver
- Verschleißfestigkeit: Dank seiner Kobaltbasis ist das Stellite 21-Pulver für seine hervorragende Verschleißfestigkeit bekannt. Es hält Abrieb, Fressen und Erosion stand und ist damit perfekt für Anwendungen mit hohem Verschleiß geeignet.
- Korrosionsbeständigkeit: Der hohe Chromgehalt macht die Legierung korrosionsbeständig, selbst in chemisch aggressiven Umgebungen, einschließlich solcher mit Schwefel und Chlor.
- Stabilität bei hohen Temperaturen: Eines der einzigartigen Merkmale von Stellite 21-Pulver ist seine Fähigkeit, seine Härte und Festigkeit bei hohen Temperaturen (bis zu 950°C) zu erhalten. Diese Eigenschaft macht es für Turbinentriebwerkskomponenten und Wärmetauscher sehr begehrt.
- Zähigkeit und Härte Balance: Im Gegensatz zu einigen härteren Werkstoffen, die zur Sprödigkeit neigen, bietet Stellite 21 ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Zähigkeit und Härte, das eine lange Lebensdauer bei Schlagbeanspruchung gewährleistet.
Anwendungen von Stellite 21-Pulver
Stellite 21-Pulver wird in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, in denen Haltbarkeit und Leistung unter rauen Bedingungen wichtige Anforderungen sind. Von der Luft- und Raumfahrt bis hin zu medizinischen Implantaten - hier macht es sich bemerkbar:
| Industrie | Anmeldung |
|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Turbinenschaufeln, Wärmetauscher, Kraftstoffdüsen |
| Öl und Gas | Ventilsitze, Bohrer, Pumpenteile |
| Automobilindustrie | Hochleistungsmotorenteile, Nockenwellen |
| Medizinische Geräte | Orthopädische Implantate, chirurgische Instrumente |
| Stromerzeugung | Dampf- und Gasturbinen, Kesselkomponenten |
| Bergbau und Erdbewegung | Verschleißplatten, Mahlwerke, Brecherteile |
| Meerestechnik | Propellerwellen, Schiffsventile, Pumpenlaufräder |
Warum wird Stellite 21-Pulver in diesen Anwendungen eingesetzt?
- Luft- und Raumfahrt: Die Fähigkeit der Legierung, ihre mechanische Festigkeit auch bei hohen Temperaturen beizubehalten, macht sie für Turbinentriebwerke, die unter extremer Hitze und hohem Druck arbeiten, unverzichtbar. Ihre Korrosionsbeständigkeit sorgt für Langlebigkeit in solch anspruchsvollen Umgebungen.
- Öl und Gas: Die rauen, chemisch aggressiven Bedingungen bei der Ölbohrung und -förderung erfordern einen Werkstoff wie Stellite 21, der Verschleiß und Korrosion widersteht. Bauteile wie Ventilsitze sind sowohl hohen Belastungen als auch den erosiven Auswirkungen von Flüssigkeiten und Gasen ausgesetzt, was diese Legierung zur idealen Wahl macht.
- medizinischer Bereich: Aufgrund seiner Biokompatibilität und Verschleißfestigkeit wird Stellite 21-Pulver häufig zur Herstellung langlebiger orthopädischer Implantate und chirurgischer Werkzeuge verwendet. Im Vergleich zu anderen Materialien bietet es eine längere Lebensdauer.
Vergleich verschiedener Metallpulvermodelle für Stellite 21
Bei der Auswahl von Stellite 21-Pulvern für eine bestimmte Anwendung stoßen Sie möglicherweise auf verschiedene Modelle, die jeweils für bestimmte Verfahren wie Laserauftragsschweißen, Plasmaspritzen oder additive Fertigung geeignet sind.
Gängige Stellite 21-Pulvermodelle und ihre Beschreibungen
| Modell | Beschreibung |
|---|---|
| Stellit 21-G | Feines Pulver, bestens geeignet für das thermische Spritzen |
| Stellit 21-LC | Speziell für das Laserstrahl-Auftragschweißen entwickelt, bietet hervorragende Haftfestigkeit |
| Stellit 21-AM | Optimiert für die additive Fertigung, gewährleistet gleichmäßige Schichtabscheidung |
| Stellit 21-HP | Hochleistungspulver, das in Plasmaspritztechniken für Beschichtungsanwendungen verwendet wird |
| Stellit 21-HVOF | Wird beim Hochgeschwindigkeits-Sauerstoffspritzen (HVOF) verwendet und liefert dichte Beschichtungen |
| Stellit 21-PW | Grobes Pulver, bevorzugt für das Pulverschweißen und das Plasmaschweißen mit Lichtbogen |
| Stellit 21-SC | Standardbeschichtungspulver für allgemeinen Verschleiß- und Korrosionsschutz |
| Stellit 21-SP | Superfeines Pulver, ideal für Lasersintern und Pulverbettschmelzen |
| Stellit 21-AP | Ein Allzweckpulver für die Beschichtung von Teilen in der Luft- und Raumfahrt und in der Automobilindustrie |
| Stellit 21-M | Entwickelt für Hochleistungs-Metallspritzgussverfahren (MIM) |
Jedes dieser Modelle ist auf die spezifischen Anforderungen verschiedener Herstellungs- und Beschichtungsprozesse abgestimmt. Stellite 21-LC ist beispielsweise für das Laserauftragschweißen optimiert und gewährleistet eine starke metallurgische Bindung, während Stellite 21-HP bei Plasmaspritztechniken außergewöhnlich gut abschneidet und Beschichtungen mit hoher Dichte liefert.
Vorteile von Stellite 21-Pulver
- Außergewöhnliche Abriebfestigkeit: Stellite 21 ist praktisch unübertroffen, wenn es um die Verschleißfestigkeit bei hochbeanspruchten Anwendungen geht. Allein diese Eigenschaft macht es in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt sowie der Öl- und Gasindustrie unschätzbar wertvoll.
- Hohe Korrosionsbeständigkeit: Die Legierung ist korrosionsbeständig in Umgebungen, in denen andere Materialien, einschließlich einiger nichtrostender Stähle, versagen können. Dies macht sie ideal für Anwendungen, bei denen sie häufig mit Chemikalien in Kontakt kommt.
- Temperaturstabilität: Selbst bei hohen Temperaturen (bis zu 950 °C) behält Stellite 21 seine mechanischen Eigenschaften bei. Dies ist besonders wichtig für Turbinen und Motoren, die unter extremer Hitze arbeiten.
- Biokompatibilität: Da es nicht nachteilig mit biologischem Gewebe reagiert, wird es für medizinische Implantate verwendet, die sowohl langlebig als auch mit dem menschlichen Körper kompatibel sind.
Vorteile gegenüber Nachteilen
| Vorteile | Benachteiligungen |
|---|---|
| Hohe Verschleißfestigkeit in abrasiven Umgebungen | Teuer im Vergleich zu einigen Alternativen aus rostfreiem Stahl |
| Ausgezeichnete Leistung bei hohen Temperaturen | Erfordert spezielle Techniken für die Verarbeitung |
| Hervorragende Korrosionsbeständigkeit unter rauen Bedingungen | Erfordert möglicherweise eine Nachbearbeitung, um optimale Eigenschaften zu erzielen |
| Biokompatibel für medizinische Anwendungen | Mögliche Sprödigkeit bei starker Stoßbelastung |
Vergleich von Stellite 21-Pulver mit anderen Metallpulvern
Um besser zu verstehen, warum Stellite 21-Pulver sich von anderen gängigen Metallpulvern wie Inconel 625, Wolframkarbid und Hastelloy C-276 abhebt, vergleichen wir es mit diesen.
Stellite 21-Pulver vs. Inconel 625
- Verschleißfestigkeit: Stellite 21 weist im Vergleich zu Inconel 625 eine höhere Verschleißfestigkeit auf, insbesondere in abrasiven Umgebungen.
- Korrosionsbeständigkeit: Beide Werkstoffe bieten zwar eine gute Korrosionsbeständigkeit, aber Inconel 625 schneidet in Umgebungen mit hohen Chloridkonzentrationen besser ab.
- Stabilität bei hohen Temperaturen: Stellite 21 eignet sich hervorragend für Anwendungen, bei denen die Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen entscheidend ist, während Inconel 625 eher für die Oxidationsbeständigkeit geeignet ist.
Stellite 21-Pulver vs. Wolframkarbid
- Härte: Wolframkarbid ist härter, aber Stellite 21 bietet eine bessere Zähigkeit und ist bei Schlagbeanspruchung weniger spröde.
- Kosten: Wolframkarbid ist für einige Verschleißanwendungen kostengünstiger, verfügt aber nicht über die Vielseitigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Stellite 21.
Stellite 21-Pulver gegenüber Hastelloy C-276
- Korrosionsbeständigkeit: Beide Pulver bieten eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, aber Hastelloy C-276 kann in stark sauren Umgebungen besser funktionieren.
- Temperaturstabilität: Stellite 21 wird bevorzugt in Hochtemperatur-Verschleißanwendungen eingesetzt, während Hastelloy C-276 hauptsächlich für den Korrosionsschutz bei niedrigeren Temperaturen verwendet wird.
Spezifikationen, Größen und Normen für Stellite 21-Pulver
Abhängig von der jeweiligen Anwendung gibt es Stellite 21-Pulver in einer Vielzahl von Qualitäten, Größen und Spezifikationen. Nachstehend sind die typischen Größenbereiche und Standards aufgeführt.
| Spezifikation | Beschreibung |
|---|---|
| Größe des Pulvers | 15-53 µm, 45-106 µm, 53-150 µm |
| Fertigungsstandards | ASTM F75, AMS 5385, AMS 5796 |
| Dichte | 8,4 g/cm³ |
| Schmelzpunkt | 1315-1450°C |
| Härte (HRC) | 30-40 HRC (wie hinterlegt) |
Wo man kaufen kann Stellite 21-Pulver und Preisgestaltung
Weltweit bieten mehrere Anbieter Stellite 21-Pulver an. Die Preise können je nach der benötigten Menge und dem spezifischen Pulvermodell variieren.
| Anbieter | Land | Preis (pro kg) | Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| Hoganas AB | Schweden | $200-$250 | Bietet eine breite Palette von Pulvermodellen |
| Zimmerer Technologie Corp. | USA | $180-$230 | Spezialisiert auf kundenspezifische Pulverformulierungen |
| Oerlikon Metco | Switzerland | $220-$270 | Bietet Lösungen für die additive Fertigung |
| Praxair Oberflächentechnologien | USA | $190-$240 | Bekannt für hochwertige Beschichtungspulver |
| VDM Metalle | Deutschland | $210-$260 | Bietet weltweiten Versand und Lieferung |
Die Preise schwanken je nach Pulverform, Modell und Bestellmenge.
FAQs
| Frage | Antwort |
|---|---|
| Wofür wird Stellite 21-Pulver verwendet? | Es wird für Beschichtungen, additive Fertigung und die Herstellung von Metallteilen in Umgebungen mit hohem Verschleiß verwendet. |
| Ist Stellite 21 biokompatibel? | Ja, es wird aufgrund seiner hervorragenden Biokompatibilität häufig für medizinische Implantate verwendet. |
| Kann Stellite 21 maschinell bearbeitet werden? | Ja, aber die Bearbeitung von Stellite 21 erfordert aufgrund seiner Härte spezielle Werkzeuge und Techniken. |
| Wie hoch ist der Schmelzpunkt von Stellite 21? | Der Schmelzbereich liegt zwischen 1315-1450°C. |
| Wie ist Stellite 21 im Vergleich zu anderen Stellite-Legierungen? | Stellite 21 bietet im Vergleich zu einigen der härteren Stellite-Legierungen ein besseres Gleichgewicht zwischen Zähigkeit und Härte. |
Durch das Verständnis der komplexen Eigenschaften und Verwendungen von Stellite 21-PulverDie Industrie kann dieses fortschrittliche Material nutzen, um die Leistung und Haltbarkeit von Anwendungen zu verbessern. Mit dem richtigen Lieferanten und dem richtigen Modell kann Stellite 21 die Lebensdauer von Bauteilen erheblich verlängern und ist damit langfristig eine kostengünstige Lösung.