概要 ステライト21パウダー
ステライト21粉末は、耐摩耗性、耐食性、高温性能に優れたコバルト基合金です。20世紀初頭にエルウッド・ヘインズによって開発されたステライト合金は、過酷な条件下での耐久性を必要とする産業において不可欠なものとなっています。特にステライト21は、硬度、靭性、耐食性のバランスが非常に優れています。ステライト21は、切削工具、バルブ、タービンエンジン、高性能コーティングなどの用途に使用されることが多く、摩耗や高ストレス環境下で部品の寿命を延ばすための最良の選択肢の一つです。
この記事では、ステライト21粉末の組成、特徴、利点、欠点から、さまざまな用途、モデル、仕様、サプライヤー、価格まで、ステライト21粉末について知っておくべきことをすべて説明します。この金属粉が重工業やそれ以外の分野でも必需品となっている理由を探ってみましょう。
ステライト21パウダーとは？
ステライト21粉末は、主にコバルトクロム合金であり、モリブデンやニッケルなどの他の元素を少量添加することで、さらなる強度と性能を実現しています。ステライト21は、高温や腐食環境下でも硬度を維持できる合金として広く知られています。この合金は通常、溶射、レーザークラッディング、粉末積層造形などのコーティング用途に粉末の形で使用される。
ステライト 21 粉末組成
ステライト21パウダーの核心は、そのバランスの取れた化学組成にあり、これによってステライト21パウダーの独特な特性が生み出されている。
| エレメント | 構成比 |
|---|---|
| コバルト | 55-60% |
| クロム（Cr） | 27-30% |
| モリブデン (Mo) | 4.5-6% |
| ニッケル（Ni） | 2-3% |
| 鉄（Fe） | <3% |
| カーボン（C） | 0.20-0.30% |
| ケイ素 (Si) | <1% |
| マンガン (Mn) | <1% |
上の表に見られるように、コバルトは合金の大部分を形成し、クロムは重要な耐食性と耐酸化性を提供する。モリブデンは、この材料の強度と耐孔食性をさらに高め、過酷な使用環境に適した選択肢となっている。
の特徴 ステライト21パウダー
- 耐摩耗性:ステライト 21 粉末はコバルトをベースとしているため、優れた耐摩耗性で知られています。耐摩耗性、耐カジリ性、耐侵食性に優れており、高摩耗用途に最適です。
- 耐食性:クロムの含有量が高いため、硫黄や塩素を含む化学的に侵食性の高い環境でも耐食性がある。
- 高温安定性:ステライト 21 粉末の特徴の一つは、高温（最高 950℃）でも硬度と強度を維持できることです。この特性により、タービンエンジン部品や熱交換器に非常に適しています。
- 靭性と硬度のバランス:脆くなりがちな一部の硬質材料とは異なり、ステライト21は靭性と硬度のバランスが良く、衝撃応力下での耐久性を保証します。
ステライト21パウダーの用途
ステライト 21 粉末は、過酷な条件下での耐久性と性能が重要な要件となる様々な産業で使用されています。航空宇宙から医療用インプラントまで、ステライト21の活躍の場は多岐にわたります：
| 産業 | 申し込み |
|---|---|
| 航空宇宙 | タービンブレード、熱交換器、燃料ノズル |
| 石油・ガス | バルブシート、ドリルビット、ポンプ部品 |
| 自動車 | 高性能エンジン部品、カムシャフト |
| 医療機器 | 整形外科用インプラント、手術器具 |
| 発電 | 蒸気タービン、ガスタービン、ボイラー部品 |
| 採鉱・土木 | 摩耗プレート、粉砕機、粉砕機部品 |
| 海洋工学 | プロペラシャフト、船舶用バルブ、ポンプインペラ |
ステライト21粉末はなぜこのような用途に使用されるのか？
- 航空宇宙:この合金は高温でも機械的強度を維持できるため、極度の熱と圧力の下で作動するタービン・エンジンには不可欠です。その耐食性は、このような厳しい環境下での長寿命を保証します。
- 石油・ガス:石油掘削や採掘に見られる過酷で化学的に攻撃的な条件下では、ステライト21のような摩耗や腐食に耐える材料が必要とされます。バルブシートのような部品は、高い応力と流体やガスの浸食作用の両方にさらされるため、この合金は理想的な選択肢となります。
- 医療分野:生体適合性と耐摩耗性により、ステライト 21 粉末は耐久性のある整形外科用インプラントや手術器具の製造に頻繁に使用されています。他の材料と比較して、より長い寿命を提供します。
ステライト21の異なる金属粉末モデルの比較
特定のアプリケーション用にステライト21パウダーを選択する場合、レーザー肉盛、プラズマ溶射、積層造形などの特定のプロセスに適した様々なモデルを目にすることがあります。
一般的なステライト21粉末のモデルとその説明
| モデル | 説明 |
|---|---|
| ステライト 21-G | 溶射プロセスに最適な微粉末 |
| ステライト 21-LC | レーザークラッド用に特別に設計され、優れた接着強度を提供する。 |
| ステライト 21-AM | 積層造形用に最適化され、安定した成膜を実現 |
| ステライト 21-HP | コーティング用途のプラズマ溶射技術に使用される高性能パウダー |
| ステライト21-HVOF | 高速オキシフューエル（HVOF）溶射に使用され、高密度のコーティングを実現。 |
| ステライト21-PW | 粗い粉末で、粉末溶接やプラズマ・トランスファー・アーク溶接に適している。 |
| ステライト 21-SC | 一般的な耐摩耗性と耐腐食性のための標準コーティングパウダー |
| ステライト 21-SP | レーザー焼結および粉末床溶融に最適な超微粉末 |
| ステライト 21-AP | 航空宇宙および自動車部品コーティング用に設計された汎用パウダー |
| ステライト21-M | 高性能金属射出成形（MIM）プロセス用に設計されています。 |
これらの各モデルは、さまざまな製造プロセスやコーティングプロセスにおける特定のニーズに対応するように設計されています。例えば、ステライト 21-LC はレーザークラッディング用に最適化されており、強固な金属結合を保証します。一方、ステライト 21-HP はプラズマ溶射技術において非常に優れた性能を発揮し、高密度コーティングを実現します。
ステライト21パウダーの利点
- 優れた耐摩耗性:ステライト21は、高応力用途における耐摩耗性に関しては、事実上比類がありません。この特性だけで、航空宇宙やオイル＆ランプ;ガスのような産業で非常に貴重になります。
- 高い耐食性:この合金は、一部のステンレス鋼を含む他の材料が故障する可能性のある環境でも腐食に耐えることができる。そのため、化学薬品との接触が多い用途に最適です。
- 温度安定性:高温（最高950℃）でも、ステライト21は機械的特性を保持します。これは、極端な高温下で作動するタービンやエンジンにとって特に重要です。
- 生体適合性:生体組織に悪影響を与えないため、医療用インプラントに使用され、耐久性と人体への適合性を兼ね備えている。
メリットとデメリット
| メリット | デメリット |
|---|---|
| 研磨環境における高い耐摩耗性 | 代替ステンレス・スチールに比べて高価 |
| 高温での優れた性能 | 処理に専門技術が必要 |
| 過酷な条件下での優れた耐食性 | 最適な特性を得るためには後処理が必要な場合がある。 |
| 医療用途向けの生体適合性 | 激しい衝撃応力下で脆くなる可能性 |
ステライト21粉末と他の金属粉末との比較
ステライト21粉末がなぜ際立っているのかをより理解するために、インコネル625、タングステンカーバイド、ハステロイC-276といった他の一般的な金属粉末と比較してみましょう。
ステライト21粉末とインコネル625の比較
- 耐摩耗性:ステライト 21 は、インコネル 625 と比較して、特に研磨環境において優れた耐摩耗性を発揮します。
- 耐食性:どちらの材料も優れた耐食性を持つが、インコネル625は高濃度の塩化物を含む環境でより優れた性能を発揮する。
- 高温安定性:ステライト21は、高温での耐摩耗性が重要な用途に優れていますが、インコネル625は耐酸化性に適しています。
ステライト21粉末と超硬合金の比較
- 硬度:タングステンカーバイドの方が硬いですが、ステライト21の方が靭性に優れ、衝撃応力下でも脆くなりません。
- コスト:炭化タングステンは、一部の摩耗用途では費用対効果が高いが、ステライト21の汎用性と耐食性には欠ける。
ステライト21粉末とハステロイC-276の比較
- 耐食性:どちらの粉末も優れた耐食性を持つが、ハステロイC-276の方が強酸性環境下で優れた性能を発揮する可能性がある。
- 温度安定性:ステライト21は高温摩耗用途に好まれ、ハステロイC-276は主に低温での腐食保護に使用される。
ステライト21粉末の仕様、寸法および規格
特定の用途に応じて、ステライト 21 粉末には様々な等級、サイズ、および仕様があります。以下に代表的なサイズ範囲と規格を示します。
| 仕様 | 説明 |
|---|---|
| パウダーサイズ | 15～53µm、45～106µm、53～150µm |
| 製造基準 | アストレムF75、アムス5385、アムス5796 |
| 密度 | 8.4 g/cm³ |
| 融点 | 1315-1450°C |
| 硬度（HRC） | 30～40HRC（堆積したまま） |
購入先 ステライト21パウダー 価格
ステライト 21 粉末は、いくつかのサプライヤーから世界的に供給されています。価格は必要量と特定の粉末モデルによって異なります。
| サプライヤー | 国名 | 価格（kgあたり） | 備考 |
|---|---|---|---|
| ヘガネスAB | スウェーデン | $200-$250 | 幅広いパウダーモデルを提供 |
| カーペンター・テクノロジー社 | アメリカ | $180-$230 | 特注粉体製剤に特化 |
| エリコン・メトコ | スイス | $220-$270 | 積層造形ソリューションを提供 |
| プラクセア・サーフェス・テクノロジー | アメリカ | $190-$240 | 高品質のコーティングパウダーで知られる |
| VDMメタルズ | ドイツ | $210-$260 | グローバルな配送と配達を提供 |
価格は粉末の形状、モデル、注文サイズによって変動する。
よくある質問
| 質問 | 回答 |
|---|---|
| ステライト21パウダーは何に使用されますか？ | コーティング、積層造形、高摩耗環境での金属部品製造に使用される。 |
| ステライト21は生体適合性がありますか？ | はい、生体適合性に優れているため、医療用インプラントによく使われています。 |
| ステライト21は機械加工できますか？ | はい、しかしステライト21の加工には、その硬さのために特別な工具と技術が必要です。 |
| ステライト21の融点は？ | 溶融範囲は1315～1450℃である。 |
| ステライト21と他のステライト合金との比較は？ | ステライト21は、より硬いステライト合金に比べ、靭性と硬度のバランスが優れています。 |
