Kobalt-gebaseerde legering is 'n harde legering wat verskeie soorte slytasie, korrosie en hoë temperatuur oksidasie kan weerstaan. Kobalt-gebaseerde legerings is gebaseer op kobalt as die hoofkomponent, wat 'n aansienlike hoeveelheid nikkel bevat, legerende chemiese elemente soos chroom, wolfram en 'n klein hoeveelheid legeringselemente soos molibdeen, niobium, tantaal, titanium, lantaan en soms yster . Volgens die verskillende samestelling van die legering kan die kobalt-gebaseerde legering in sweisdraad gemaak word, en die poeier kan gebruik word vir harde-oppervlak sweiswerk, termiese bespuiting, spuitsweiswerk en ander prosesse, en dit kan ook gemaak word ingietstukke, smeewerk en poeiermetallurgie-onderdele. Geklassifiseer volgens die eindgebruik, kan kobalt-gebaseerde legerings verdeel word in kobalt-gebaseerde slytvaste legerings, kobalt-gebaseerde hoë-temperatuur legerings en kobalt-gebaseerde oplossing korrosiebestande legerings. In algemene bedryfstoestande is hulle beide slytvast en hoë-temperatuurbestand of slytvast en korrosiebestand. Sommige bedryfstoestande kan ook terselfdertyd hoë temperatuur-, slytasie- en korrosiebestandheid vereis. Hoe meer kompleks die werksomstandighede is, hoe duideliker is die voordele van kobalt-gebaseerde legerings.
Eienskappe van kobalt-gebaseerde legerings
Die hoofkarbiede in kobalt-gebaseerde superlegerings is MC, M23C6 en M6C. In gegote kobalt-gebaseerde legerings word M23C6 tussen graangrense en dendriete neergesit tydens stadige afkoeling. In sommige legerings kan die fyn M23C6 'n eutektika met die matriks γ vorm. MC-karbieddeeltjies is te groot om direk 'n beduidende effek op ontwrigtings te hê, so die versterkende effek op die legering is nie duidelik nie, terwyl fyn verspreide karbiede 'n goeie versterkende effek het. Die karbiede wat op die korrelgrens geleë is (hoofsaaklik M23C6) kan die korrelgrensgly voorkom, en sodoende die uithouvermoë verbeter. Die mikrostruktuur van die kobalt-gebaseerde superlegering HA-31 (X-40) is 'n gedispergeerde versterkingsfase (CoCrW)6 C-tipe karbied. Die topologiese geslote fases wat in sommige kobalt-gebaseerde legerings voorkom, soos sigma fase is skadelik en maak die legering bros.
Die termiese stabiliteit van karbiede in kobalt-gebaseerde legerings is goed. Wanneer die temperatuur styg, is die groeitempo van karbiedakkumulasie stadiger as die groeitempo van die γ-fase in die nikkel-gebaseerde legering, en die temperatuur van heroplos in die matriks is ook hoër (tot 1100°C) . Daarom, wanneer die temperatuur styg, die kobalt-gebaseerde legering Die sterkte van die legering neem gewoonlik stadig af. Kobalt-gebaseerde legerings het goeie termiese korrosiebestandheid. Die rede waarom kobalt-gebaseerde legerings in hierdie opsig beter is as nikkel-gebaseerde legerings, is dat die smeltpunt van kobaltsulfied (soos Co-Co4S3 eutectic, 877 ℃) hoër is as dié van nikkel (Byvoorbeeld, Ni-Ni3S2 eutectic (645°C) is hoog, en die diffusietempo van swael in kobalt is baie laer as dié in nikkel En omdat die meeste kobalt-gebaseerde legerings hoër chroominhoud as nikkel-gebaseerde legerings het, kan hulle egter 'n beskermende laag van alkalimetaalsulfaat (soos 'n Cr2O3-beskermende laag wat deur Na2SO4 geroes word) op die oppervlak van die legering vorm , is die oksidasieweerstand van kobalt-gebaseerde legerings oor die algemeen baie laer as dié van nikkel-gebaseerde legerings.
Anders as ander superlegerings, word kobalt-gebaseerde superlegerings nie versterk deur 'n geordende neerslagfase wat stewig aan die matriks gebind is nie, maar is saamgestel uit 'n austeniet fcc matriks wat in vaste oplossing versterk is en 'n klein hoeveelheid karbiede wat in die matriks versprei is. Die giet van kobalt-gebaseerde superlegerings maak baie staat op karbiedversterking. Suiwer kobaltkristalle het 'n seskantige diggepakte (hcp) kristalstruktuur onder 417°C, wat by hoër temperature na fcc verander. Om hierdie transformasie tydens die gebruik van kobalt-gebaseerde superlegerings te vermy, word feitlik alle kobalt-gebaseerde legerings met nikkel gelegeer om die struktuur van kamertemperatuur tot smeltpunttemperatuur te stabiliseer. Kobalt-gebaseerde legerings het 'n plat breukspanning-temperatuur-verwantskap, maar toon beter termiese korrosiebestandheid by temperature bo 1000°C as ander hoë temperature.
Hitteverwerking van kobalt-gebaseerde legerings
Die grootte en verspreiding van karbieddeeltjies en korrelgrootte in kobalt-gebaseerde legerings is baie sensitief vir diegietproses. Om die vereiste uithousterkte en termiese moegheidseienskappe van gegote kobalt-gebaseerde legeringsgietonderdele te bereik, moet die gietprosesparameters beheer word. Kobalt-gebaseerde legerings benodig hittebehandeling, hoofsaaklik om die neerslag van karbiede te beheer. Vir gegote kobalt-gebaseerde legerings, voer eers 'n hoë-temperatuur vaste oplossing behandeling uit, gewoonlik by 'n temperatuur van ongeveer 1150°C, sodat alle primêre karbiede, insluitend sommige MC-tipe karbiede, in vaste oplossing opgelos word; dan word verouderingsbehandeling by 870-980°C uitgevoer. Laat karbiede weer neerslaan.
Algemene grade van kobalt-gebaseerde legerings
Die tipiese grade van gewone kobalt-gebaseerde hoë temperatuur legerings is: 2.4778 (volgens DIN EN 10295) Hayness 188, Haynes 25 (L-605), Alloy S-816, UMCo-50, MP-159, FSX-414, X -40, Stellite 6B, Graad 31, ens., Chinese handelsmerke is: GH5188 (GH188), GH159, GH605, K640, DZ40M en so aan.
Toepassings van kobalt-gebaseerde legeringsgietsels
Oor die algemeen het kobalt-gebaseerde superlegerings nie koherente versterkingsfases nie. Alhoewel die sterkte by medium temperatuur laag is (slegs 50-75% van nikkel-gebaseerde legerings), het hulle hoër sterkte, goeie termiese moegheidsweerstand, skuurweerstand, beter sweisbaarheid en termiese korrosiebestandheid bo temperatuur van 980°C. Daarom is kobalt-gebaseerde legeringsgietstukke hoofsaaklik geskik vir die vervaardiging van geleide- en spuitpuntgeleides vir lugvaartstraalenjins, industriële gasturbines, vlootgasturbines en dieselenjinspuitpunte, ens.
Postyd: Mei-05-2021