Stellite 20是一种钴基高温合金，属于Stellite系列中的经典牌号，由美国Deloro Stellite公司于20世纪初开发。该合金以钴（Co）为基体，通过添加铬（Cr）、钨（W）、镍（Ni）等元素形成固溶强化和碳化物强化效应，具备优异的高温强度、耐腐蚀性及耐磨性，广泛应用于极端工况环境。
作为钢丝形态的Stellite 20（直径≥0.15mm），其细丝化加工技术体现了材料科学与精密制造的高度结合，常用于精密仪器、医疗器械、航空航天等领域的高性能部件。
化学成分
Stellite 20的主要成分为：
钴（Co）：约50%-60%，提供高温稳定性及抗蠕变能力。
铬（Cr）：20%-25%，形成致密氧化铬层，增强抗氧化和耐腐蚀性。
钨（W）：5%-8%，通过固溶强化提高硬度和耐磨性。
镍（Ni）：2%-4%，改善加工性能与抗热疲劳性。
碳（C）：0.1%-0.3%，与铬、钨形成碳化物（如Cr₇C₃、WC），提升耐磨性。
其他微量元素：如铁（Fe）、硅（Si）、锰（Mn）等，用于调节工艺性能。
核心性能
高温性能：在800℃以下仍保持高强度，抗氧化能力显著优于不锈钢。
耐腐蚀性：对硫酸、盐酸等非氧化性酸及碱性介质具有良好抗性。
耐磨性：碳化物硬质相（硬度达HV 1200-1500）赋予其优异耐磨粒磨损能力。
机械性能：抗拉强度≥1000 MPa，硬度HRC 30-40，兼具韧性与刚性。
Stellite 20钢丝的生产需攻克材料高硬度带来的加工难题，主要流程包括：
熔炼与铸造
采用真空感应熔炼（VIM）或电渣重熔（ESR）技术，确保成分均匀且杂质含量低（如氧、硫）。铸锭经均匀化退火（1100-1200℃）后热轧成盘条。
拉拔工艺
预处理：盘条经酸洗去除氧化皮，表面涂覆铜或镍基润滑层。
多道次拉拔：通过多道模具逐步减径至目标尺寸（φ0.15mm以上），每道次变形量控制在10%-15%，避免裂纹。
中间退火：在拉拔过程中穿插退火（800-950℃），消除加工硬化，恢复塑性。
表面处理与精整
成品钢丝需进行电解抛光或化学钝化，提升表面光洁度及耐蚀性。
精密绕线技术确保卷装整齐，避免应力集中导致的断裂。
质量控制
采用激光测径仪实时监控线径公差（±0.005mm）。
通过金相检测碳化物分布均匀性，避免局部脆性。
石油化工：用于高温阀门密封弹簧、腐蚀性介质输送部件。
医疗器械：手术器械耐磨导丝、内窥镜弹簧等，满足生物相容性要求。
航空航天：发动机传感器导线、高温环境下的连接件。
核工业：辐射环境中的控制棒驱动机构部件。
随着高端制造业对材料性能要求的提升，Stellite 20钢丝在精密微型化方向需求激增。未来技术发展聚焦于：
超细丝制备：开发φ0.05mm以下超细丝，适应微机电系统（MEMS）需求。
复合涂层技术：表面复合氮化钛（TiN）或类金刚石（DLC）涂层，延长服役寿命。
增材制造结合：作为3D打印线材，用于复杂结构耐磨零件的直接成型。
Stellite 20钢丝凭借其独特的成分设计与精密加工技术，在高温、腐蚀、磨损等多因素耦合的极端环境中展现出不可替代性。随着生产工艺的持续优化与新应用场景的拓展，其在高技术产业中的价值将进一步凸显。
