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钴基高温合金Stellite 4/Stellite 30/41牌号大全、常用规格及应用领域

2026.07.03

钴基高温合金以 Co 为基体(Co≥50%),依靠 Cr、W、Ta、C 形成碳化物固溶 / 沉淀强化,抗热腐蚀、热疲劳、高温耐磨性能显著优于镍基,多用于航空燃气涡轮导向叶片、燃烧室、工业高温耐磨阀件、堆焊耐磨层;按工艺分为变形钴基高温合金、铸造钴基高温合金、Stellite 司太立耐磨钴基合金、粉末冶金新型 γ' 强化钴基四大类,国内外牌号一一对应整理如下。

一、国内国标变形钴基高温合金(GH 系列,航空主用)

1. GH5605(等效 Haynes 25 / L605,UNS R30605,德标 2.4964)

  • 核心成分:Co-20Cr-15W-10Ni,低碳固溶强化

  • 最高使用温度:1095℃

  • 核心特性:高温强度、抗氧化、焊接成型性好,耐硫化腐蚀

  • 常用供应规格

    1. 板材:冷轧薄板 0.05~4mm;热轧中板 4~14mm,宽≤1500mm

    2. 带材:0.05~0.8mm 成卷;热轧带 2~10mm

    3. 棒材:冷拉 Φ4~20mm;热轧 Φ10~100mm;锻圆 Φ100~350mm

    4. 管材:无缝管外径 6~530mm,壁厚 0.5~50mm

    5. 丝材 / 焊丝:Φ0.2~10mm

    6. 锻件 / 环件:涡轮外环、密封环毛坯

  • 应用领域

    航空:航空发动机燃烧室衬套、火焰筒、涡轮外环、加力筒体、高温紧固件、导向叶片外环;

    能源:燃气轮机燃烧室、高温换热管、热电偶套管;

    医疗:骨科植入件、心血管支架(生物相容、抗疲劳);

    工业:热处理炉辊、高温弹簧、排气管道。

2. GH5188(等效 Haynes 188,UNS R30188)

  • 核心成分:Co-22Cr-22Ni-14W + 微量 La 稀土

  • 最高使用温度:1150℃(钴基变形合金耐高温天花板)

  • 核心特性:镧元素大幅提升抗高温氧化、抗热循环剥落,耐熔盐腐蚀

  • 常用规格:同 GH5605,薄板 / 带材用量更大

  • 应用领域

    先进军机、商用大涵道发动机高温燃烧室、火焰稳定器、尾喷管调节片;

    火电 / 燃气轮机高温烟道、焚烧炉内衬;航空航天高温柔性密封片、冲压薄壁件。

3. GH6159

  • 成分:Co-Ni-Cr-Mo-Ti-Al 复合强化

  • 特性:超高中温持久强度、抗疲劳、耐燃气腐蚀

  • 规格:锻棒、环锻件、厚板

  • 应用:航空发动机高压涡轮静止部件、高温承力环、舰船燃气轮机导向件。

二、国际变形钴基高温合金(Haynes / 美国 AMS 系列)

  1. Haynes 25(L605):对应 GH5605,航空通用高温板材 / 锻件

  2. Haynes 188:对应 GH5188,超高温抗氧化薄壁结构件

  3. S-816:早期锻造钴基,Co-20Cr-20Ni-4Mo-4W,900℃高强度,老式涡轮盘、紧固件

  4. UMCo-50:低镍钴基,Co-28Cr,耐硫化腐蚀,化工高温炉管

三、铸造钴基高温合金(涡轮叶片专用,碳化物强化,不可锻)

多用于航空燃气涡轮导向叶片、喷嘴环,碳含量高,铸造性能好,抗热疲劳。

1. MAR-M 系列(航空主流铸造钴基)


牌号

核心成分温度特性应用

MAR-M 509(HS-309)

Co-23.5Cr-10Ni-7W-3.5Ta-0.6C

1000℃

Ta 强化,蠕变强度顶尖

大涵道发动机高压涡轮导向叶片、喷嘴环

MAR-M 302

Co-21.5Cr-9W-2.5Ti

980℃

中温强度高

中小型航空、船用燃气导向叶片

MAR-M 322

高 C+Ta,高硬度耐磨

950℃

耐冲蚀

工业燃气轮机喷嘴、高温阀门阀芯

2. X 系列经典铸造钴基

  1. X-40:Co-25Cr-10Ni-7.5W-0.5C,老牌导向叶片合金,870℃稳定,老式涡喷发动机导向器

  2. X-45:低碳改良 X40,塑性、焊接更好,韧性导向部件

  3. FSX-414:Co-29Cr-10Ni-7W,超高抗热腐蚀,火电燃气轮机、重油燃烧机组叶片

  4. HA-21(Vitallium 改良):Co-27Cr-5Mo,早期涡轮增压器叶片,医疗铸造植入件

  5. WI-52:高碳耐磨,高温冲蚀工况喷嘴、阀座

四、Stellite 司太立耐磨钴基合金(硬面堆焊 / 铸件,通用耐磨钴基)

区别于航空高温结构钴基,主打600~1000℃高温耐磨、耐汽蚀、耐酸碱腐蚀,分铸件、堆焊焊丝、喷涂粉末三类,全行业用量最大。

主流牌号、特性、规格、应用

  1. Stellite 6(St6,UNS R30006)

    • 成分:Co-28Cr-4.5W-1.1C,均衡耐磨耐蚀

    • 供货:铸棒、堆焊焊丝 Φ1.6~4.0mm、粉末、铸件

    • 应用:石油 / 化工高温阀门阀芯、阀座、汽轮机叶片密封面、注塑机高温螺杆、轧辊、泵轴套;航空发动机气门、密封环。

  2. Stellite 12(St12)

    • 高 W、中碳,抗冲蚀、颗粒磨损优于 St6

    • 应用:锅炉吹灰器喷嘴、矿山高温耐磨件、航空燃气喷嘴。

  3. Stellite 1(St1)

    • 超高碳高钨,硬度 HRC50~58,强磨粒磨损,韧性偏低

    • 应用:破碎机锤头、高温切削刀具、泥浆泵过流件。

  4. Stellite 21(St21)

    • 含 Mo,耐强酸、海水腐蚀,兼顾耐磨

    • 应用:化工反应器、海水泵、油气井口阀门。

  5. Stellite 31

    • 高温抗氧化强化,1000℃耐磨稳定

    • 应用:火电汽轮机、垃圾焚烧炉高温耐磨部件。

  6. Stellite 4/Stellite 30/41

    • 气门专用钴基,抗高温冲击磨损,内燃机、燃气轮机进排气门堆焊层。

五、新型 γ' 相沉淀强化钴基高温合金(前沿粉末 / 单晶)

传统钴基仅碳化物强化,新一代添加 Al、Ti、Ta 析出 Ni₃(Al,Ti)γ' 相,高温强度追上镍基,用于先进航空发动机,无统一商用国标,实验室 / 小批量牌号:

Co-7Al-7W-4Ti-2Ta、Co-30Ni-10Al-7W-3Ta、Co-32Ni-9Al-5Mo-Ta;

工艺:真空熔炼 + 热等静压粉末冶金、单晶铸造;

应用:下一代航空涡轮导向叶片、小型高推重比发动机静止高温件。

六、钴基高温合金通用产品规格总览

1. 变形合金(GH5188/GH5605/Haynes188/25)标准供货

  • 薄板:0.05/0.1/0.2/0.5/1.0/2.0/3.0/4.0mm

  • 中厚板:5/6/8/10/12/14mm

  • 带材:0.05~0.8mm 精密冷轧卷带

  • 棒材:冷拉 Φ4~20mm;热轧 Φ20~100mm;锻圆 Φ100~350mm

  • 无缝管材:外径 Φ6~530mm,壁厚 0.5~50mm,精密毛细管 Φ0.8 起

  • 丝材 / 焊接焊丝:Φ0.2~10mm,直条 / 盘丝

  • 锻件:环形件、盘件、异形高温承力锻件

2. 铸造钴基(MAR-M509/X40/FSX414)

  • 精密熔模铸造叶片、喷嘴环、阀铸件;铸锭毛坯;铸造棒料

3. Stellite 司太立耐磨系列

  • 堆焊焊丝 Φ1.6/2.0/2.4/3.2/4.0mm;铸造棒;雾化喷涂粉末;成品铸造阀件、轴套

七、四大应用领域细分(按牌号匹配)

1. 航空航天(核心高端场景,变形 GH+MAR-M 铸造)

1)燃烧室 / 薄壁结构:GH5605、GH5188(火焰筒、尾喷片、外环)

2)涡轮导向叶片 / 喷嘴环:MAR-M509、X40、FSX-414(静止叶片首选,钴基抗热疲劳远优于镍基)

3)高温紧固件、弹簧、管路:GH5605 棒 / 丝 / 管

4)发动机气门、密封耐磨面:Stellite6、Stellite4 堆焊

2. 电力能源(火电、燃气轮机、核电)

  • 重型燃气轮机导向叶片:MAR-M509、FSX-414

  • 高温烟道、焚烧炉内衬:Haynes188/GH5188 薄板

  • 汽轮机阀座、叶片汽蚀防护:Stellite6、Stellite12 堆焊

  • 核电高温换热管、热电偶套管:GH5605 管材

3. 石油化工、冶金高温耐磨

  • 高温高压阀门、井口设备:Stellite6/St21 铸件 / 堆焊

  • 加热炉辊、热处理工装:GH5605 板材 / 棒材

  • 油气泥浆泵、腐蚀介质泵体:Stellite21

4. 医疗、通用工业、军工

1)医疗植入:GH5605(L605)棒 / 毛细管、Vitallium(HA-21)铸造件(人工关节、支架、手术器械)

2)通用机械:高温模具、挤压螺杆、轧辊(Stellite6)

3)军工:导弹发动机高温衬里、舰船燃气轮机导向件(GH6159、MAR-M302)

八、牌号选用简易区分口诀

  1. 薄壁高温抗氧化、航空燃烧室 → GH5188(Haynes188)

  2. 通用高温锻件、管材、紧固件、性价比 → GH5605(L605)

  3. 航空涡轮导向叶片、高蠕变 → MAR-M509

  4. 重油 / 火电抗热腐蚀叶片 → FSX-414

  5. 高温耐磨阀门、轴套、堆焊修复 → Stellite6

  6. 强酸海水腐蚀耐磨件 → Stellite21

  7. 超高磨粒磨损工况 → Stellite1

  8. 登蔚特种钢钴基高温合金现货供应,随时发货,欢迎垂询。

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