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博望区钴基合金价格市场_钴基合金材料

tamoadmin 2024-06-11
1.磁芯的分类2.Stellite SF20 属于什么材料3.堆焊的合金钢和硬质合金钢,它们有什么区别4.合金管件厂家及价格5.钴基合金的热处理6.钴基合金材料

1.磁芯的分类

2.Stellite SF20 属于什么材料

3.堆焊的合金钢和硬质合金钢,它们有什么区别

4.合金管件厂家及价格

5.钴基合金的热处理

6.钴基合金材料的用途,稀缺吗,重要吗

博望区钴基合金价格市场_钴基合金材料

CoCrMo合金

CoCrMo合金(钴铬钼)是钴基合金中的一种,也是通常所说的司太立(Stellite)合金的一种,是一种能耐磨损和耐腐蚀的钴基合金。最初的钴基合金是钴铬二元合金,之后发展成钴铬钨三元组成,再后来才发展出钴铬钼合金。钴铬钼合金是以钴作为主要成分,含有相当数量的铬、钼和少量的镍、碳等合金元素,偶尔也还含有铁的一类合金。根据合金中成分不同,它们可以制成焊丝,粉末用于硬面堆焊,热喷涂、喷焊等工艺,也可以制成铸锻件和粉末冶金件。

钴和铬是钴基合金的二种基本元素,而添加钼能得到较细的晶粒并在铸造或锻造后有较高的强度。钴铬钼合金,基本上分为二类:一类是CoCrMo合金,通常是铸造产品,另一类是CoNiCrMo合金,通常是(热)锻造精密加工的。铸造CoCrMo合金已用于牙科数十年,目前用来制造人工关节,锻造CoNiCrMo合金用来制造承受大负荷重关节如膝关节和髋关节。但是作为关节植入材料,CoCrMo合金在植入人体后会有Co,Cr,Ni等对人体有害的离子释放出来。

磁芯的分类

钴基高温合金的典型牌号有:Hayness188,Haynes25(L-605),Alloy S-816,UMCo-50,MP-159,FSX-414,X-40,Stellite6B等,中国相应牌号有:GH5188(GH188),GH159,GH605,K640,DZ40M等。我国对钴基高温合金研究比较深入(国内典型的研究与推广单位有钢铁研究总院与北京融品科技有限公司等)。与其它高温合金不同,钴基高温合金不是由与基体牢固结合的有序沉淀相来强化,而是由已被固溶强化的奥氏体fcc基体和基体中分布少量碳化物组成。铸造钴基高温合金却是在很大程度上依靠碳化物强化。纯钴晶体在417℃以下是密排六方(hcp)晶体结构,在更高温度下转变为fcc。为了避免钴基高温合金在使用时发生这种转变,实际上所有钴基高温合金由镍合金化,以便在室温到熔点温度范围内使组织稳定化。钴基高温合金具有平坦的断裂应力-温度关系,但在1000℃以上却显示出比其他高温下具有优异的抗热腐蚀性能,这可能是因为该合金含铬量较高,这是这类合金的一个特征。

Stellite SF20 属于什么材料

硅钢片铁芯

硅钢片是一种合金,在纯铁中加入少量的硅(一般在4.5%以下)形成的铁硅系合金称为硅钢。该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为20000Gs;由于它们具有较好的磁电性能,又易于大批生产,价格便宜,机械应力影响小等优点,在电力电子行业中获得极为广泛的应用,如电力变压器、配电变压器、电流互感器等铁芯。是软磁材料中产量和使用量最大的材料。也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料。特别是在低频、大功率下最为适用。常用的有冷轧硅钢薄板DG3、冷轧无取向电工钢带DW、冷轧取向电工钢带DQ,适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低频变压器和扼流圈、电抗器、电感器铁芯,这类合金韧性好,可以冲片、切割等加工,铁芯有叠片式及卷绕式。但高频下损耗急剧增加,一般使用频率不超过400Hz。从应用角度看,对硅钢的选择要考虑两方面的因素:磁性和成本。对小型电机、电抗器和继电器,可选纯铁或低硅钢片;对于大型电机,可选高硅热轧硅钢片、单取向或无取向冷轧硅钢片;对变压器常选用单取向冷轧硅钢片。在工频下使用时,常用带材的厚度为0.2~0.35毫米;在400Hz下使用时,常选0.1毫米厚度为宜。厚度越薄,价格越高。

坡莫合金

坡莫合金常指铁镍系合金,镍含量在30~90%范围内。是应用非常广泛的软磁合金。通过适当的工艺,可以有效地控制磁性能,比如超过105的初始磁导率、超过106的最大磁导率、低到2‰奥斯特的矫顽力、接近1或接近0的矩形系数,具有面心立方晶体结构的坡莫合金具有很好的塑性,可以加工成1μm的超薄带及各种使用形态。常用的合金有1J50、1J79、1J85等。1J50 的饱和磁感应强度比硅钢稍低一些,但磁导率比硅钢高几十倍,铁损也比硅钢低2~3倍。做成较高频率(400~8000Hz)的变压器,空载电流小,适合制作100W以下小型较高频率变压器。1J79 具有好的综合性能,适用于高频低电压变压器,漏电保护开关铁芯、共模电感铁芯及电流互感器铁芯。1J85 的初始磁导率可达十万105以上,适合于作弱信号的低频或高频输入输出变压器、共模电感及高精度电流互感器等。

非晶及纳米晶软磁合金

(Amorphous and Nanocrystalline alloys)

硅钢和坡莫合金软磁材料都是晶态材料,原子在三维空间做规则排列,形成周期性的点阵结构,存在着晶粒、晶界、位错、间隙原子、磁晶各向异性等缺陷,对软磁性能不利。从磁性物理学上来说,原子不规则排列、不存在周期性和晶粒晶界的非晶态结构对获得优异软磁性能是十分理想的。非晶态金属与合金是70年代问世的一个新型材料领域。它的制备技术完全不同于传统的方法,而是采用了冷却速度大约为每秒一百万度的超急冷凝固技术,从钢液到薄带成品一次成型,比一般冷轧金属薄带制造工艺减少了许多中间工序,这种新工艺被人们称之为对传统冶金工艺的一项革命。由于超急冷凝固,合金凝固时原子来不及有序排列结晶,得到的固态合金是长程无序结构,没有晶态合金的晶粒、晶界存在,称之为非晶合金,被称为是冶金材料学的一项革命。这种非晶合金具有许多独特的性能,如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性,高的电阻率和机电耦合性能等。由于它的性能优异、工艺简单,从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。美、日、德国已具有完善的生产规模,并且大量的非晶合金产品逐渐取代硅钢和坡莫合金及铁氧体涌向市场。

我国自从70年代开始了非晶态合金的研究及开发工作,经过“六五”、“七五”、“八五”期间的重大科技攻关项目的完成,共取得科研成果134项,国家发明奖2项,获专利16项,已有近百个合金品种。钢铁研究总院现具有4条非晶合金带材生产线、一条非晶合金元器件铁芯生产线。生产各种定型的铁基、铁镍基、钴基和纳米晶带材及铁芯,适用于逆变电源、开关电源、电源变压器、漏电保护器、电感器的铁芯元件,年产值近2000万元。“九五”正在建立千吨级铁基非晶生产线,进入国际先进水平行列。

非晶软磁合金所达到的最好单项性能水平为:

初始磁导率 μo = 14 × 104

钴基非晶最大磁导率 μm= 220 × 104

钴基非晶矫顽力 Hc = 0.001 Oe

钴基非晶矩形比 Br/Bs = 0.995

钴基非晶饱和磁化强度 4πMs = 18300Gs

铁基非晶电阻率 ρ= 270μΩ/cm

常用的非晶合金的种类有:铁基、铁镍基、钴基非晶合金以及铁基纳米晶合金。其国家牌号及性能特点见表及图所示,为便于对比,也列出晶态合金硅钢片、坡莫合金1J79 及铁氧体的相应性能。这几类材料各有不同的特点,在不同的方面得到应用。

牌号基本成分和特征

1K101 Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金

1K102 Fe-Si-B-C 系快淬软磁铁基合金

1K103 Fe-Si-B-Ni 系快淬软磁铁基合金

1K104 Fe-Si-B-Ni Mo 系快淬软磁铁基合金

1K105 Fe-Si-B-Cr(及其他元素)系快淬软磁铁基合金

1K106 高频低损耗Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金

1K107 高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B 系快淬软磁铁基纳米晶合金

1K201 高脉冲磁导率快淬软磁钴基合金

1K202 高剩磁比快淬软磁钴基合金

1K203 高磁感低损耗快淬软磁钴基合金

1K204 高频低损耗快淬软磁钴基合金

1K205 高起始磁导率快淬软磁钴基合金

1K206 淬态高磁导率软磁钴基合金

1K501 Fe-Ni-P-B 系快淬软磁铁镍基合金

1K502 Fe-Ni-V-Si-B 系快淬软磁铁镍基合金

400Hz: 硅钢铁芯 非晶铁芯

功率(W) 45 45

铁芯损耗(W) 2.4 1.3

激磁功率(VA) 6.1 1.3

总重量(g) 295 276

(1)铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)

铁基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度(1.54T),铁基非晶合金与硅钢的损耗比较 磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点,特别是铁损低(为取向硅钢片的1/3-1/5),代替硅钢做配电变压器可节能60-70%。铁基非晶合金的带材厚度为0.03mm左右,广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯, 适合于10kHz 以下频率使用

2)铁镍基、钴基非晶合金(Fe-Ni based-amorphous alloy)

铁镍基非晶合金是由40%Ni、40%Fe及20%类金属元素所构成,它具有中等饱和磁感应强度〔0.8T〕、较高的初始磁导率和很高的最大磁导率以及高的机械强度和优良的韧性。在中、低频率下具有低的铁损。空气中热处理不发生氧化,经磁场退火后可得到很好的矩形回线。价格比1J79便宜30-50%。铁镍基非晶合金的应用范围与中镍坡莫合金相对应, 但铁损和高的机械强度远比晶态合金优越;代替1J79,广泛用于漏电开关、精密电流互感器铁芯、磁屏蔽等。铁镍基非晶合金是国内开发最早,也是目前国内非晶合金中应用量最大的非晶品种,年产量近200吨左右.空气中热处理不发生氧化铁镍基非晶合金( 1K503) 获得国家发明专利和美国专利权。

3) 铁基纳米晶合金(Nanocrystalline alloy)

铁基纳米晶合金是由铁元素为主,加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料,这种非晶态材料经热处理后可获得直径为10-20 nm的微晶,弥散分布在非晶态的基体上,被称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料。纳米晶材料具有优异的综合磁性能:高饱和磁感(1.2T)、高初始磁导率(8×104)、低Hc(0.32A/M), 高磁感下的高频损耗低(P0.5T/20kHz=30W/kg),电阻率为80μΩ/cm,比坡莫合金(50-60μΩ/cm)高, 经纵向或横向磁场处理,可得到高Br(0.9)或低Br 值(1000Gs)。是目前市场上综合性能最好的材料;适用频率范围:50Hz-100kHz,最佳频率范围:20kHz-50kHz。广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯。

常用软磁磁芯的特点比较

1. 磁粉芯、铁氧体的特点比较: MPP 磁芯:使用安匝数< 200,50Hz~1kHz, μe :125 ~ 500 ; 1 ~ 10kHz; μe :125 ~ 200; > 100kHz:μe: 10 ~ 125

HF 磁芯:使用安匝数< 500,能使用在较大的电源上,在较大的磁场下不易被饱和,能保证电感的最小直流漂移,μe :20 ~ 125

铁粉芯:使用安匝数>800, 能在高的磁化场下不被饱和, 能保证电感值最好的交直流叠加稳定性。在200kHz以内频率特性稳定;但高频损耗大,适合于10kHz以下使用。

FeSiAlF磁芯:代替铁粉芯使用,使用频率可大于8kHz。DC偏压能力介于MPP与HF之间。

铁氧体:饱和磁密低(5000Gs),DC偏压能力最小 3. 硅钢、坡莫合金、非晶合金的特点比较:

硅钢和FeSiAl 材料具有高的饱和磁感应值Bs,但其有效磁导率值低,特别是在高频范围内;

坡莫合金具有高初始磁导率、低矫顽力和损耗,磁性能稳定,但Bs 不够高,频率大于20kHz时,损耗和有效磁导率不理想,价格较贵,加工和热处理复杂;

钴基非晶合金具有高的磁导率、低Hc、在宽的频率范围内有低损耗,接近于零的饱和磁致伸缩系数,对应力不敏感,但是Bs 值低,价格昂贵;

铁基非晶合金具有高Bs值、价格不高,但有效磁导率值较低。

纳米晶合金的磁导率、Hc值接近晶态高坡莫合金及钴基非晶,且饱和磁感Bs与中镍坡莫合金相当,热处理工艺简单,是一种理想的廉价高性能软磁材料;虽然纳米晶合金的Bs值低于铁基非晶和硅钢,但其在高磁感下的高频损耗远低于它们,并具有更好的耐蚀性和磁稳定性。纳米晶合金与铁氧体相比,在低于50kHz时,在具有更低损耗的基础上具有高2至3倍的工作磁感,磁芯体积可小一倍以上。

堆焊的合金钢和硬质合金钢,它们有什么区别

司太立Stellite SF20

司太立(Stellite)是一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金。即通常所说的钴基合金,司太立合金由美国人Elwood Hayness 于1907年发明。司太立合金是以钴作为主要成分,含有相当数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元素,偶而也还含有铁的一类合金。根据合金中成分不同,它们可以制成焊丝,粉末用于硬面堆焊,热喷涂、喷焊等工艺,也可以制成铸锻件和粉末冶金件。

司太立合金铸件适用于核电、石化、电力、电池、玻璃、轻工、食品等诸多领域。具有耐磨、耐蚀、抗氧化和耐高温特性。常用的产品有阀芯、阀座、轴类、轴套、泵类部件,玻璃、电池模具、喷嘴及切割刀具等。合金类别有:Co基合金铸件、Ni基合金铸件、Fe基合金铸件。司太立粉末冶金制品采用钴基、镍基或铁基合金雾化粉末,经压制、烧结、精加工制成。主要产品有阀杆、阀芯(球)、阀座、阀圈、密封环、木材锯齿、轴承泵、轴承球等。

合金管件厂家及价格

目前合金钢主要指d507和D507Mo焊条,属于13Cr不锈钢。硬质合金常用的就是钴基司太立合金焊条焊的密封面,价格比较高,按我们的成本,每口径用上海STL焊条成本在2块千左右,还要做热处理,增加加工难度等费用要加上去,所以除了在蒸汽这类冲蚀比较大的工况,普通工况不建议采用STL密封面。STL耐腐蚀好,耐擦拭性好。其他和13Cr差不多。

钴基合金的热处理

高温合金主要牌号:

固溶强化型铁基合金:

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

时效硬化性铁基合金:

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696

固溶强化型镍基合金:

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600

时效硬化型镍基合金:

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090

国外的高温合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列

成分和性能

镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因,一是镍基合金中可以溶解较多合金元素,且能保持较好的组织稳定性;二是可以形成共格有序的 A3B型金属间化合物γ'[Ni3(Al,Ti)]相作为强化相,使合金得到有效的强化,获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度;三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗yang化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素,其中Cr主要起抗yang化和抗腐蚀作用,其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为:固溶强化元素,如钨、钼、钴、铬和钒等;沉淀强化元素,如铝、钛、铌和钽;晶界强化元素,如硼、锆、镁和稀土元素等。

钴基合金材料的用途,稀缺吗,重要吗

钴基合金中的碳化物颗粒的大小和分布以及晶粒尺寸对铸造工艺很敏感,为使铸造钴基合金部件达到所要求的持久强度和热疲劳性能,必须控制铸造工艺参数。钴基合金需进行热处理,主要是控制碳化物的析出。对铸造钴基合金而言,首先进行高温固溶处理,温度通常为1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分MC型碳化物溶入固溶体;然后再在870-980℃进行时效处理,使碳化物(最常见的为M23C6)重新析出。

钴是小金属,是一种非常稀缺的资源,有“工业味精” 之称,是重要的战略资源之一。世界钴储量约为710 万吨。主要集中在刚果(金)、澳大利亚、古巴,三国储量约占世界钴总储量的83.1%,其中刚果(金)占世界储量的47.9%。其余的少量分布在赞比亚、俄罗斯、加拿大等。钴是中国严重短缺的九种矿产资源之一。中国钴矿资源不多,主要伴生在铜、镍、铁矿中,独立成矿的钴矿物仅占全国保有储量的4.70%。中国已探明钴金属储量仅47万吨。

电池材料是钴的最主要消费材料,占钴总消费的60%左右。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。钴是锂电池最常见的金属材料之一。锂电池主要用于手机领域、笔记本领域、电动自行车和新能源汽车领域。未来新能源汽车将成为带动锂电池需求的主要增长点。钴的另一个主要用途在生产耐高温、耐热、耐腐的硬质合金。硬质合金是由硬质(钨、钛)颗粒和韧性较好的材料(钴、镍)挤压粘结而成的。硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。硬质合金还可用来制作凿岩工具、采掘工具、钻探工具、测量量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴等。高温合金是金属钴的另一个消费领域之一,2011年高温合金占全球钴消费接近20%而中国仅有4%。未来在中国的消费比例也会越来越大。高温合金(又叫超级合金)是在600-1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。高温合金的消费中,航空航天、能源推进、工业、汽车行业和其他领域分别占比64%、24%、5%、3%、2%和2%。航空航天发动机是高温合金行业在航空航天领域最主要的消费部分。磁性材料是金属钴的又一用途。磁性材料在电子工业和其他高科技领域起着非常重要的作用。钴可以作为高档的玻璃和陶瓷的色彩染料。作为国内传统的钴的消费领域,钴在玻陶行业的使用量一直比较平稳。钴还广泛用于石油冶炼中的各种加氢催化剂。钴基催化剂比如醋酸钴在合成催化剂中具有重要地位。

钴用途多样且广泛决定了钴的消费需求整体呈现一定刚性,不随强周期行业的景气度波动。钴的工业消费方面,未来新能源汽车将成为带动锂电池需求的新增长点,传统的笔记本电脑、便携式电器、手机等市场也将进一步发展。航空航天业的发展将带动钴在高温合金行业的需求增加,高温合金行业是未来带动钴的工业需求之一。