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Fiche technique sur les nuances d'alliages de nickel

Cobalt STELLITE-21

Le STELLITE® 21 est un alliage à faible teneur en carbone, composé de cobalt, de chrome et de molybdène, doté d'une matrice de cobalt résistante et d'une fraction volumique relativement faible de carbures dispersés. Il offre une excellente résistance à la cavitation, au grippage, à l'usure par glissement métal sur métal, à la corrosion et aux chocs thermiques, ainsi qu'une meilleure tolérance aux chocs que les nuances de Stellite à plus forte teneur en carbures. Parmi ses applications typiques, on peut citer les garnitures de vannes, les composants de pompes, les pièces résistantes à l’érosion, les matrices de forgeage et d’estampage à chaud, les équipements pétrochimiques, les équipements de production d’énergie, les pièces moulées à usage médical et les revêtements de durcissement par soudage certifiés.

 

 

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Présentation des matériaux

Fiche technique du cobalt STELLITE-21

Une présentation succincte des nuances, destinée aux acheteurs qui souhaitent vérifier la composition, les propriétés, les normes, les formes disponibles et les applications adaptées avant d'envoyer une demande de renseignements.

Profil d'ingénieur

Le STELLITE® 21 est un alliage à faible teneur en carbone, composé de cobalt, de chrome et de molybdène, doté d'une matrice de cobalt résistante et d'une fraction volumique relativement faible de carbures dispersés. Il offre une excellente résistance à la cavitation, au grippage, à l'usure par glissement métal sur métal, à la corrosion et aux chocs thermiques, ainsi qu'une meilleure tolérance aux chocs que les nuances de Stellite à plus forte teneur en carbures. Parmi ses applications typiques, on peut citer les garnitures de vannes, les composants de pompes, les pièces résistantes à l’érosion, les matrices de forgeage et d’estampage à chaud, les équipements pétrochimiques, les équipements de production d’énergie, les pièces moulées à usage médical et les revêtements de durcissement par soudage certifiés.

 

 

Cobalt STELLITE-21

Les données techniques figurant sur cette page sont fournies à titre indicatif pour le choix des matériaux. Les valeurs définitives à prendre en compte pour la réception doivent être confirmées par la norme d'achat, les conditions de traitement thermique, la forme du produit, ses dimensions et le certificat d'essai du matériau.

Composition chimique

Plage de composition du cobalt STELLITE-21

Le tableau suivant présente les valeurs limites courantes de composition pour l'alliage 625 / UNS N06625. La composition chimique réelle du produit est indiquée par coulée sur le certificat d'essai du matériau.

Élément Symbole Exigences types, poids : % Rôle dans le projet STELLITE 21
Cobalt Co Solde Il forme la matrice résistante à base de cobalt.
Chrome Cr 26.0-29.0 Assure la passivation, la résistance à la corrosion et la formation de carbures.
Molybdène Lun 4.5-6.0 Renforce la matrice et améliore la résistance à la corrosion localisée et à l'usure.
Carbone C 0,35 max Influence la quantité et la morphologie des carbures durs ; une faible teneur en carbone améliore la ténacité.
Nickel Ni 3,0 max. Élément de stabilisation de matrice contrôlée et élément résiduel.
Fer Fe 3,0 max. Élément résiduel contrôlé.
Silicium Si 2,0 max. Traitement contrôlé et élément résiduel.
Manganèse Mn Résidu contrôlé Peut être présent en tant qu'élément de transformation mineur.

 

 

Propriétés physiques

Principales données physiques et thermiques

Ces valeurs aident les clients à comparer la densité, le comportement thermique, la réponse magnétique et la conductivité dès les premières étapes de la sélection des matériaux.

Biens immobiliers Valeur métrique Imperial / Valeur ajoutée État / Remarques
Densité Environ 8,33 g/cm³ Environ 0,301 livre/pouce cube Valeur représentative du Stellite 21
Intervalle de fusion 1 295-1 435 °C 2 360-2 615 °F En fonction de la composition et du procédé
Module d'élasticité Environ 210 à 220 GPa Environ 30-32 × 103 ksi Gamme représentative d'alliages de cobalt
Conductivité thermique Environ 14 à 16 W/m·°C En fonction de la température Gamme représentative
Coefficient moyen de dilatation thermique Environ 13 à 15 µm/m·°C En fonction de la température Gamme représentative
Chaleur spécifique Environ 430 à 500 J/kg·°C En fonction de la température Gamme représentative
Comportement magnétique Faible réponse magnétique dans des conditions typiques d'alliages de cobalt Vérifier la présence d'équipements sensibles aux champs magnétiques En fonction de la microstructure et du procédé de fabrication
Dureté de surface due à l'écrouissage Jusqu’à environ 550 HV Environ 48 HRC Des valeurs plus élevées peuvent apparaître au cours de l'utilisation ou de l'usinage

 

 

Propriétés mécaniques

Propriétés mécaniques à température ambiante

Les propriétés mécaniques varient en fonction de la forme du produit, de ses dimensions, du procédé de fabrication et du traitement thermique. Le tableau ci-dessous récapitule les valeurs nominales couramment utilisées pour le choix des matériaux.

Produit / État Résistance à la traction Limite d'élasticité, 0,2% Allongement État / Remarques
Moulage de précision, tel que moulé Environ 710 MPa Environ 565 MPa Moins de 3% Données représentatives issues de la distribution ; ne constituent pas une garantie universelle
Dépôt de soudure, non dilué En fonction des conditions En fonction des conditions En fonction des conditions La dureté et la ductilité dépendent du procédé, du substrat et du taux de dilution
Pièce moulée ou composant PM/HIP Entre 700 et 900 MPa environ Entre 500 et 700 MPa environ Environ 2-10% Gamme à titre indicatif uniquement ; la géométrie et le traitement thermique sont des facteurs importants
Dureté à chaud à l'état brut de coulée, à température ambiante Environ 347 HV / 35 HRC Valeur représentative non diluée ou de l'alliage coulé
Dureté à chaud, 400 °C Environ 208 HV Valeur représentative du dépôt tel que moulé ou non dilué
Dureté à chaud, 600 °C Environ 181 HV Valeur représentative du dépôt tel que moulé ou non dilué
Dureté à chaud, 800 °C Environ 123 HV Valeur représentative du dépôt tel que moulé ou non dilué
Les propriétés du Stellite 21 dépendent fortement du procédé utilisé (moulage, dépôt de poudre, dépôt par soudage ou HIP), de la répartition des carbures, de la dilution, du traitement thermique et de la géométrie des éprouvettes.

 

 

Pour les équipements sous pression, les pièces aérospatiales ou les réceptions spécifiques à un projet, il convient de se référer aux exigences minimales figurant dans les normes ASTM, ASME, AMS ou EN applicables, ou dans le plan du client, plutôt qu’aux valeurs nominales.

Normes et spécifications

Normes courantes de Cobalt STELLITE-21 par forme de produit

YSN128 peut établir des devis pour les produits en alliage 625 conformément aux normes ASTM, ASME, AMS, EN, DIN, ISO ou aux spécifications des plans fournis par le client. Le champ d'application du certificat peut être adapté au bon de commande.

Forme du produit / Exigences Norme commune Champ d'application Remarque à l'attention de l'acheteur
Pièces moulées AMS 5385 Pièces moulées en alliage de cobalt Stellite 21, résistantes à la corrosion et à la chaleur Vérifier la méthode de moulage, le traitement thermique, les essais non destructifs et les exigences dimensionnelles.
Tiges et fils de soudage AMS 5819 Produits en tiges et fils en alliage de cobalt Stellite 21 Précisez le procédé de fabrication (tige ou fil), le diamètre, le conditionnement et les limites chimiques.
Baguette de soudage GTAW AWS A5.21 / ASME SFA-5.21 ERCoCr-E Baguette de soudage en alliage de cobalt compatible ou homologuée Suivre une procédure homologuée et contrôler la dilution, l'apport de chaleur et la température entre passes.
Fil de soudage GMAW AWS A5.21 / ASME SFA-5.21 ERC oCr-E Fil en alliage de cobalt homologué pour le dépôt par arc sous gaz avec électrode métallique Vérifiez l'orthographe exacte de la classification et la version actuelle du code figurant dans le cahier des charges.
Électrodes revêtues AWS A5.13 / ASME SFA-5.13 ECoCr-E Électrodes enrobées pour le rechargement dur à base d'alliages de cobalt À privilégier pour les travaux de réparation ou de recouvrement, plutôt que de les considérer comme équivalents aux produits moulés.
Fil UNS UNS W73041 Identification des produits en fil métallique Stellite 21 L'identification UNS ne remplace pas le cahier des charges du produit requis.
Électrode UNS UNS W73021 Identification des électrodes revêtues Stellite 21 Vérifiez les spécifications relatives au type de revêtement, au diamètre et à la position de soudage.
Solution et traitement anti-âge Traitement en solution spécifique au projet, à une température comprise entre environ 1 200 et 1 240 °C Traitement facultatif visant à améliorer la résistance aux hautes températures et la structure Les cycles de trempe et de vieillissement doivent être validés pour chaque pièce moulée ou composant spécifique.
Tuyaux, tubes et raccords Aucune spécification polyvalente standard n'est répertoriée Pièces moulées, usinées ou à revêtement dur sur mesure Utiliser des fournitures conformes aux plans, en respectant les exigences convenues en matière de contrôle et d'entretien.

 

 

Formats disponibles du produit

Gamme de produits STELLITE-21 au cobalt

Consultez les formes de produits disponibles, les gammes de dimensions, les normes et les options de livraison pour cet alliage.

Formulaire Plage de tailles courante Conditions de livraison Applications typiques Lien vers la page
Tuyaux et tubes Composants tubulaires moulés sur mesure, usinés ou à revêtement dur Sous forme de pièces moulées, PM/HIP, usinées ou sur mesure Manchons de soupapes, composants de pompes et ensembles destinés à un service en milieu érosif Voir les tuyaux et tubes
Barre ronde Tiges moulées, barres usinées et diamètres sur mesure Moulés, PM/HIP ou usinés selon plan Pièces de soupapes, sièges de soupapes, arbres de pompe et manchons d'usure Afficher la barre ronde
Tôles et plaques Dimensions des plaques moulées sur mesure ou des plaques de recouvrement Moulés, revêtus, usinés ou sur mesure Protections anti-érosion, revêtements anti-usure et surfaces résistantes à la corrosion Voir les feuilles et les plaques
Bandes et feuilles Bandes sur mesure et matériaux d'usure minces État « overlay », usiné ou fabriqué sur mesure Utiliser des cales, des joints et des pièces spéciales résistantes à la corrosion et à l'usure Afficher « Strip & Foil »
Fil métallique Diamètres et bobines de fil de soudage sur mesure Fil conforme à la norme AMS 5819 ou certifié AWS Soudage à l'arc sous gaz protecteur (GMAW), soudage à l'arc sous gaz inerte (GTAW), revêtement par laser et revêtements de réparation Afficher Wire
Éléments de fixation Goujons, vis, broches et quincaillerie résistante à l'usure sur mesure Usiné ou revêtu d'un revêtement dur conformément au plan Ensembles de soupapes, matrices et joints mécaniques à forte usure Voir les fixations
Raccords Coudes, adaptateurs et raccords anti-usure sur mesure Moulés, usinés ou revêtus d'un revêtement dur selon les exigences du projet Équipements destinés à l'industrie pétrochimique, à la production d'électricité et au traitement des boues Voir les accessoires
Brides Pièces de bride moulées ou usinées sur mesure Moulé, usiné et contrôlé conformément au plan Vannes, pompes et réseaux de canalisations soumis à l'érosion ou à la corrosion Voir les brides
Pièces forgées Matrices, bagues, blocs et composants sur mesure pour le travail à chaud Forgés, traités thermiquement ou revêtus d'un revêtement dur, conformément aux spécifications Matrices de forgeage, matrices d'estampage à chaud et pièces soumises à une forte usure par choc Voir les pièces forgées
Fil de soudage Diamètre et conditionnement conformes aux exigences AWS ou AMS Fourniture de fils pour soudage GTAW, GMAW, PTA, revêtement par laser ou à âme Pièces de robinetterie, pièces de pompe, réparation des dommages dus à l'érosion et revêtements anti-usure Voir les fils de soudage

 

 

Guide de choix des matériaux

Quand envisager l'utilisation du cobalt STELLITE-21 ?

Ce guide aide les acheteurs à mettre en relation les conditions d'utilisation avec les avantages caractéristiques de l'alliage 625. Le choix final doit tenir compte de la concentration, de la température, de la pression, du mode de fabrication, de la disponibilité et du budget.

Alliage / Matériau Force de sélection Poste type Note relative à la sélection
STELLITE® 21 Matrice à faible teneur en carbone, bonne résistance aux chocs, à la cavitation et à la corrosion Pièces de soupapes, pièces de pompes, matrices de forgeage et surfaces d'usure coulissantes À choisir lorsqu'un équilibre entre résistance à l'usure, résistance à la corrosion et ténacité est requis.
STELLITE® 6 Une teneur en carbure plus élevée et une meilleure résistance générale à l'usure par abrasion Revêtements durs, sièges de soupapes et pièces d'usure à usage général Optez pour le Stellite 6 en cas d'abrasion plus intense ; choisissez le 21 pour une meilleure ténacité et une meilleure résistance à la cavitation.
STELLITE® 6B Structure forgée présentant une ductilité et une stabilité dimensionnelle accrues Douilles usinées, manchons, pièces de soupapes et composants coulissants Choisissez la nuance 6B lorsqu'il s'agit d'un produit forgé et que les caractéristiques de résistance à la traction certifiées sont importantes.
STELLITE® 6K Une dureté et une résistance à l'usure par abrasion accrues Usure abrasive et érosive sévère Comparez les contraintes de choc, la difficulté d'usinage et les exigences en matière de corrosion.
HAYNES® 188 Meilleure résistance à l'oxydation et stabilité structurelle à haute température Chambres de combustion, conduits de transition et structures de la partie chaude Optez pour la nuance 188 lorsque la résistance à l'oxydation et l'usinabilité priment sur la dureté à l'usure du carbure.
CoCrMo-F75 Alliage de cobalt-chrome-molybdène moulé destiné aux implants Moulages orthopédiques et dentaires Choisissez la référence F75 pour les pièces moulées à usage médical soumises à une réglementation, plutôt que pour les applications industrielles de rechargement dur.

 

 

Pourquoi nous choisir ?

Assistance en matière d'approvisionnement et de qualité pour le cobalt STELLITE-21

Pour évaluer le trafic, les acheteurs ont besoin de bien plus qu'une simple fiche technique. Cette section fournit des indicateurs de fiabilité clairs destinés aux équipes chargées des achats, de l'ingénierie et de la qualité.

STASTM / ASME / AMS / EN

Le devis peut être adapté aux normes du projet et aux spécifications relatives à la forme du produit.

MTEN 10204 3.1 MTC

Le numéro de coulée, la composition chimique, les propriétés mécaniques et les rapports d'inspection peuvent être fournis.

CQPMI et inspection

Les services suivants sont disponibles : PMI, UT, contrôle dimensionnel, contrôle visuel et vérification de l'emballage.

CSDimensions personnalisées

Nous pouvons prendre en charge la découpe, les marges d'usinage, l'usinage de dégrossissage et la fourniture sur plan.

EPEmballage pour l'exportation

Caisse en bois, lot, protection imperméable et documents d'expédition internationaux.

RFRéponse technique rapide

Indiquez la qualité, la taille, la norme, la quantité et la destination pour obtenir un devis précis.

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FAQ

Questions des acheteurs concernant le cobalt STELLITE-21

Découvrez des réponses concrètes concernant les achats, les normes, la fabrication et les applications industrielles.

Le STELLITE 21 est utilisé pour les éléments de vannes, les composants de pompes, les pièces résistantes à l'érosion, les surfaces résistantes à la cavitation, les matrices de forgeage et d'estampage à chaud, les équipements pétrochimiques, les équipements de production d'énergie, les pièces moulées à usage médical et les revêtements durs de résistance à l'usure certifiés.

La désignation principale de l'acier et de la tige est UNS R30021. Le fil peut être désigné sous la référence UNS W73041 et les électrodes enrobées sous la référence UNS W73021. La spécification AMS ou AWS applicable doit toujours être indiquée en complément de la désignation UNS.

Le STELLITE 21 présente une teneur en carbone et une fraction volumique en carbure inférieures à celles du STELLITE 6. Il offre généralement une meilleure ténacité, une meilleure résistance à la cavitation, une meilleure résistance à la corrosion et une meilleure tolérance aux chocs, tandis que le STELLITE 6 offre généralement une meilleure résistance globale à l'usure par abrasion.

La dureté typique du STELLITE 21 se situe entre 27 et 40 HRC environ, et une surface usée ou usinée peut subir un durcissement par déformation pouvant atteindre environ 48 HRC. La dureté réelle dépend du moulage, du dépôt de soudure, de la dilution, du traitement thermique, de la répartition des carbures et de l'historique d'utilisation.

Oui. Une résistance optimale à haute température peut être obtenue grâce à un traitement de mise en solution qualifié à une température comprise entre 1 200 et 1 240 °C, suivi d'une trempe et d'un vieillissement dans une plage appropriée. Les traitements thermiques ne sont pas automatiquement interchangeables entre les pièces moulées, les pièces PM/HIP et les dépôts de soudure ; il est donc nécessaire de qualifier la procédure spécifique à chaque composant.

Oui. STELLITE 21 est disponible sous forme de baguette TIG, de fil GMAW, d’électrode enrobée, de fil fourré et de poudre pour les procédés de rechargement dur ou d’apport de matière homologués. Le dépôt oxyacétylénique n’est généralement pas recommandé pour cet alliage. Il convient de contrôler la dilution, l’apport de chaleur, la température entre les passes et l’inspection finale.

Parmi les normes couramment utilisées, on peut citer la norme AMS 5385 pour les pièces moulées, la norme AMS 5819 pour les barres et les fils, la norme AWS A5.21 ou ASME SFA-5.21 ERCoCr-E pour les baguettes et fils de soudage, et la norme AWS A5.13 ou ASME SFA-5.13 ECoCr-E pour les électrodes enrobées. Il convient de vérifier la version en vigueur et la forme du produit avant de passer commande.

Veuillez nous communiquer la nuance ou le numéro UNS, le procédé de moulage ou de dépôt, la forme du produit, ses dimensions, la quantité, la norme AMS ou AWS applicable, la dureté visée, le mode d'usure, la température de fonctionnement, le milieu corrosif, le matériau du substrat, la limite de dilution, le plan de contrôle et la destination.

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Vous avez besoin d'informations sur le prix, la disponibilité ou l'assistance technique concernant le cobalt STELLITE-21 ?

Veuillez nous indiquer la qualité souhaitée, le type de produit, la taille, la quantité, la norme, le certificat et la destination. Nous vous aiderons à vérifier la disponibilité, le processus de fabrication, l'étendue des contrôles et les modalités concrètes de livraison.

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