الأقمار الصناعية 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%).

يتميز Stellite 1 بصلابته الساخنة الفائقة عند درجة الحرارة العالية-، حيث يحافظ على صلابة كبيرة حتى فوق 760 درجة (1400 درجة فهرنهايت)-ويحتفظ بحوالي 37 HRC عند 600 درجة وحوالي 28 HRC عند 870 درجة (1600 درجة فهرنهايت). تنبع هذه الخاصية المتميزة من التحول المتآصل للكوبالت من الشكل السداسي القريب-المعبأ (ε-Co) إلى الوجه-المكعب المركزي (-Co) فوق درجة حرارة الغرفة، إلى جانب تقوية المحلول الصلب- الذي يوفره التنغستن. في الأجواء المؤكسدة، يشجع المحتوى العالي من الكروم على تكوين طبقة كثيفة من أكسيد Cr₂O₃ على السطح؛ بعد التعرض للهواء بدرجة حرارة 800 لمدة 1000 ساعة، يكون الوزن المكتسب بالأكسدة أقل من 1 مجم/سم²، مما يوفر مقاومة أكسدة أفضل من معظم أنواع الفولاذ المقاوم للحرارة-المعتمدة على الحديد. تُظهر السبيكة ثباتًا ممتازًا للبنية المجهرية أثناء الخدمة-طويلة الأمد في درجات حرارة أعلى من 600 درجة، بدون أي تحولات طورية كبيرة أو تليين.

مع ما يقرب من 30% من محتوى الكروم والخصائص المتأصلة لمصفوفة الكوبالت، يُظهر Stellite 1 مقاومة جيدة للتآكل في مختلف الوسائط المسببة للتآكل. في درجة حرارة الغرفة، فإنه يقاوم تركيزات حمض الكبريتيك حتى 50%، وحمض الهيدروكلوريك حتى 30%، وجميع تركيزات محاليل هيدروكسيد الصوديوم، عادةً بمعدلات تآكل أقل من 0.1 مم/أ. في الوسائط المؤكسدة مثل حمض النيتريك، تتجاوز مقاومتها للتآكل بعض السبائك القائمة على النيكل-. في محاليل مياه البحر والكلوريد، يتعرض القمر الصناعي 1 في المقام الأول للتنقر بدلاً من فقدان الكتلة بشكل منتظم، مع جهد كهربائي نموذجي يبلغ حوالي -0.4 فولت (SCE). ومع ذلك، يكون الأداء محدودًا في تقليل الأحماض بشدة (على سبيل المثال، حمض الهيدروكلوريك) والوسائط التي تحتوي على الفلور-. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتلف فيلم الأكسيد بسهولة في ظل ظروف الاحتكاك عالية الضغط، مما يتطلب استخدام مواد التشحيم للحفاظ على مقاومة التآكل.

يُظهر القمر الصناعي 1 خواصًا ميكانيكية تتميز بـ "الصلابة العالية والليونة المنخفضة": تبلغ قوة الشد في درجة حرارة الغرفة حوالي 550-1000 ميجا باسكال، ولكن الاستطالة بعد الكسر تبلغ 1-3% فقط، وتكون طاقة الصدم (Charpy V-notch)<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.