Stelit 1

Stellite 1 achieves extensive M₇C₃ and M₆C type hard carbides (with hardness up to 1500-1800 HV) through its 'high carbon, high chromium, high tungsten' composition design, which are uniformly distributed within a cobalt-based solid solution matrix. This 'hard particle + tough matrix' composite structure enables it to effectively resist cutting and adhesive wear by abrasive particles. Typical hardness ranges for cast or weld-deposited conditions are between HRC 50-60 (approximately HV 550-720). Under dry friction conditions, its wear rate against quenched steel is only 1/20 that of 304 stainless steel and 1/5 that of weld overlay wear-resistant steels (e.g., D517). Even at temperatures above 400°C, its wear resistance degradation remains below 15%, far outperforming iron-based wear-resistant alloys (degradation >50%).

Stellite 1 se vyznačuje vynikající tvrdostí při vysokých{1}}teplotách za tepla, přičemž si udržuje značnou tvrdost i nad 760 stupňů (1400 stupňů F)-přibližně 37 HRC při 600 stupních a přibližně 28 HRC při 870 stupních (1600 stupňů F). Tato vynikající vlastnost pramení z alotropní přeměny kobaltu z šestiúhelníkového těsně -sbaleného (ε-Co) na čelní-centrovaný krychlový (-Co) nad pokojovou teplotou, spolu s pevným-zpevněním roztoku, které zajišťuje wolfram. V oxidačních atmosférách podporuje vysoký obsah chrómu tvorbu hustého filmu oxidu Cr2O3 na povrchu; po vystavení vzduchu o teplotě 800 stupňů po dobu 1000 hodin je přírůstek hmotnosti oxidací menší než 1 mg/cm², což nabízí lepší odolnost proti oxidaci než většina žáruvzdorných ocelí-na bázi železa{21}}. Slitina vykazuje vynikající mikrostrukturální stabilitu při dlouhodobém používání-nad 600 stupňů bez významných fázových přeměn nebo měknutí.

S přibližně 30% obsahem chrómu a vlastními vlastnostmi kobaltové matrice vykazuje Stellite 1 dobrou odolnost proti korozi v různých korozivních médiích. Při pokojové teplotě odolává koncentracím kyseliny sírové do 50 %, kyselině chlorovodíkové do 30 % a všem koncentracím roztoků hydroxidu sodného, ​​typicky s rychlostí koroze pod 0,1 mm/rok. V oxidačních médiích, jako je kyselina dusičná, jeho odolnost proti korozi dokonce překonává některé slitiny na bázi niklu-. V roztocích s mořskou vodou a chloridy Stellite 1 primárně podléhá důlkové korozi spíše než rovnoměrné ztrátě hmoty, s typickým elektrodovým potenciálem přibližně -0,4 V (SCE). Výkon je však omezen u silně redukujících kyselin (např. kyseliny chlorovodíkové) a médií obsahujících fluor{16}}. Kromě toho může být oxidový film snadno poškozen za podmínek vysokého namáhání tření, což vyžaduje použití maziv pro udržení odolnosti proti korozi.

Stellite 1 vykazuje mechanické vlastnosti charakterizované „vysokou tvrdostí a nízkou tažností“: pevnost v tahu při pokojové teplotě je přibližně 550-1000 MPa, ale prodloužení po lomu je pouze 1–3 % a energie nárazu (Charpy V-vrub) je<10 J, classifying it as a typical wear-resistant brittle material. Therefore, it is unsuitable for applications subject to severe impact loads but performs exceptionally well in sliding wear and fretting wear conditions. The alloy is typically formed via precision casting or powder metallurgy. Weld overlay (PTA, TIG, oxy-acetylene) is the most common application method for Stellite 1. Due to its high susceptibility to hot cracking, preheating to 300-600°C and control of interpass temperature are required during welding, followed by slow cooling post-weld to reduce crack tendency. Because of its extremely high hardness, grinding or electrical discharge machining (EDM) are recommended for finishing operations.