Stellite20合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

Stellite 20合金百科解析：成分、性能与标准全解读

Stellite 20是一种经典的钴基高温合金，以其在高温、磨损和腐蚀性环境下的卓越性能而闻名。它属于斯泰特（Stellite）合金家族中应用极为广泛的一种材料，常用于制造耐磨部件、阀门零件、泵组件以及航空发动机的关键部件。以下是对其化学成分、力学性能、物理性能及执行标准的全面解析。

一、 核心化学成分解析

Stellite 20合金的化学成分设计是其优异性能的基石。它是一种以钴（Co）为基体的合金，通过添加多种合金元素来实现固溶强化、碳化物强化和耐腐蚀性的综合提升。

钴（Co）：作为基体元素，钴提供了合金本质上的固溶强化能力，并保证了材料在高温下仍能保持较高的强度和硬度，这是其区别于铁基和镍基合金的关键优势。

铬（Cr）：铬是合金中至关重要的元素，其含量通常在26%至30%之间。它的主要作用有两个：一是形成坚硬的碳化铬（Cr7C3）碳化物，极大地提高了合金的耐磨性；二是在材料表面形成一层致密的氧化铬（Cr2O3）钝化膜，赋予了Stellite 20合金出色的耐氧化和耐多种介质腐蚀的能力。

钨（W）：钨作为一种有效的固溶强化元素，溶解在钴基体中，显著增强了合金的高温强度和抗蠕变性能。

碳（C）：碳的含量控制着碳化物的数量与类型。在Stellite 20中，碳与铬结合形成大量初生和次生碳化物，构成了抵抗磨料磨损的硬质相，是保证其高硬度的关键。

镍（Ni）与铁（Fe）：合金中含有少量的镍和铁，它们有助于稳定奥氏体基体结构，并在一定程度上改善合金的韧性和加工性能。

简而言之，Stellite 20的化学成分是一个精心设计的平衡体系，铬和碳提供了极致的耐磨与耐蚀性，而钨则巩固了其高温下的强度。

二、 关键力学性能指标

力学性能是衡量材料在受力作用下行为的关键参数，对于Stellite 20这样的耐磨耐热合金尤为重要。

抗拉强度：Stellite 20合金在室温下的抗拉强度值通常在795 MPa至930 MPa的范围内。这一指标反映了材料在拉伸载荷下直至断裂所能承受的最大应力，表明了其具有强大的整体承载能力。

屈服强度：其室温下的屈服强度大约为620 MPa。屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的应力值，对于工程设计来说，这个值比抗拉强度更具参考意义，因为它定义了部件在使用中的弹性极限。Stellite 20较高的屈服强度意味着它在高应力下能抵抗永久变形。

硬度：硬度是Stellite 20最引以为傲的性能之一。其室温硬度通常采用洛氏C标尺（HRC）进行测量，典型值在40 HRC至50 HRC之间。这种高硬度直接转化为其卓越的抵抗磨料磨损、粘着磨损和微动磨损的能力。值得注意的是，即使在高达500°C至600°C的温度下，它仍能保持大部分硬度，而许多钢种在此温度下早已软化。

延伸率：尽管以高硬度著称，Stellite 20仍具备一定的塑性，其室温下的延伸率通常在1%左右。这个值虽然不高，但足以说明它是一种强而韧的材料，而非完全脆性，能够在冲击载荷下提供一定的缓冲而非直接碎裂。

三、 主要物理性能

密度：Stellite 20合金的密度较高，大约为每立方厘米8.8克。较高的密度源于其富含重元素（如钴、钨）的化学成分，这也是其材料质感厚重的原因之一。

四、 执行标准与规范

Stellite 20合金作为一种标准化材料，其生产与验收遵循着多国和国际通用标准，确保了不同批次产品性能的一致性和可靠性。

美国标准（ASTM）：最常引用的标准是ASTM F75。该标准主要针对铸造钴铬钼合金，其化学成分和力学性能要求与Stellite 20高度吻合，因此在医疗和通用工程领域被广泛采用。

航空航天标准（AMS）：在航空领域，AMS 5385 标准是铸造钴基合金零部件的重要依据，它对材料的纯净度、力学性能和显微组织有严格的规定，确保了在极端工况下的可靠性。

中国标准（GB/YB）：在中国，与之对应的标准通常为YB/T 5351 或相关的企业标准，其中规定了类似成分钴基合金的技术要求。

通用商品名：需要指出的是，“Stellite”是肯纳金属（Kennametal）公司旗下的著名品牌，因此Stellite 20也常作为该公司的专利产品供应市场，其具体技术指标可能在公司内部标准中有更细致的规定。

总结

Stellite 20合金凭借其以钴-铬-钨为核心的高合金化成分体系，成功地将高强度、高屈服强度、卓越的室温与高温硬度以及优异的耐腐蚀性集于一身。虽然其密度较高且塑性有限，但这并不妨碍它成为苛刻环境下（如高温阀门密封面、泵的过流部件、燃气轮机叶片等）耐磨耐蚀解决方案的首选材料之一。通过遵循ASTM F75、AMS 5385等国际主流标准，其质量与性能得到了充分保证，在能源、航空、化工和医疗等多个工业领域发挥着不可替代的作用。

详细分析

1. 基本信息（源自公开工商信息）

成立时间：2003年07月08日（截至2024年，已运营超过21年，不属于新公司，有一定的行业积淀）。

经营范围：主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售，以及从事货物及技术的进出口业务。

2. 优势与积极方面

经验与存续时间：成立超过10年，表明公司在市场竞争中生存了下来，拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。

地理位置：位于上海这一全国金融、贸易和物流中心，信息灵通，交通便利，便于开展国内及进出口业务。

资质齐全：拥有“货物进出口”资质，意味着可以开展国际贸易业务，这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。

他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号：

高温合金：

GH3030、GH4169、GH3128、GH145、GH3039、GH3044、GH4099、GH605、GH5188等

软磁合金：

1J06、1J12、1J22、1J27、1J30、1J36、1J50、1J79、1J85等

弹性合金：

3J01、3J09、3J21、3J35等。蒙乃尔合金：Monel 400（N04400）、Monel K500（N05500）等

膨胀合金：

4J28、4J29（与玻璃烧结）、4J32、4J33、4J34、4J36、（与陶瓷烧结）4J38、4J42、4J50等

耐蚀合金：

Inconel 600、601、617、625、686、690、713C、718、Inconel X-750等

因科洛伊合金：

Incoloy 20、330、718、800、800H、800HT、825、925、Inconel 926【N08926/1.4529】等

哈氏合金：

Hastelloy C、C-4、C-22（N06022）、C-276、C-2000、Hastelloy B、B-2、B-3等

纯镍 / 钛合金：

N4、N5（N02201）N6、N7（N02200）TA1、TA2、TA9、TA10、TC4等

沉淀硬化钢/双相不锈钢

17-4PH（sus630）、17-7PH（sus631）、15-5PH/ 2205、2507、904L、254SMO、20#（N08020）

生产工艺：热轧、锻轧、精扎、机轧、挤压、连铸、冷拔、浇铸、冷拉等

供应规格：棒材 、板材、管材、带材、毛细管、丝材及块料。

重要提示：

具体库存和牌号可能变动： 以上列出的是镍基合金的常见牌号，但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。

最佳确认方式： 要获取最准确、最及时的产品信息，强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。

官网查询： 您可以访问他们的官方网站（如果有的話）来查看详细的产品介绍。

希望以上信息能对您有所帮助！如果您有特定的应用场景或介质环境，也可以提出，这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。