Кобальтовые сплавы

Износостойкие сплавы на основе кобальта

Износостойкие сплавы на основе кобальта мало отличаются от более ранних сплавов Elwood Haynes. Наиболее важное отличие связано с контролем содержания углерода и кремния (которые были дефектами в более ранних сплавах). Действительно, основным отличием современных марок сплавов стеллита является содержание углерода и вольфрама. Содержание углерода влияет на твердость, пластичность и износостойкость. Вольфрам также играет важную роль в этих свойствах.. 

Существует несколько различных типов одежды, которые обычно делятся на три большие категории:

• Абразивный износ

• скользящий износ

• Скоррозионный износ
  

Тип износа, встречающийся в конкретном приложении, является важным фактором при выборе износостойких материалов.

• Абразивный износ возникает, когда твердые частицы или твердые выступы (на противоположной стороне) сталкиваются с поверхностью и перемещаются относительно нее. Высоконапряженный износ и низконапряженный износ связаны с состоянием абразивной среды (будь то твердые частицы или выступы) после взаимодействия с поверхностью. Если абразивная среда измельчается, говорят, что она находится в состоянии высокого напряжения. Если мелющие тела остаются неповрежденными, процесс называется износом с малым напряжением. Как правило, износ с высоким напряжением вызывается твердыми частицами, зажатыми между металлическими поверхностями (относительное движение), в то время как износ с низким напряжением возникает, когда движущиеся поверхности вступают в контакт с упакованными абразивами, такими как почва и песок.

• В сплавах, содержащих твердую фазу, таких как износостойкие сплавы на основе кобальта, износостойкость обычно увеличивается с увеличением объемной доли твердой фазы. Однако на износостойкость сильно влияют размер и форма выделений твердой фазы в микроструктуре твердой структуры, а также размер и форма частиц коррозии.

• Скольжение, вероятно, является наиболее сложным и не концептуальным вопросом, а скорее тем, как различные материалы реагируют на условия скольжения. Износ скольжения может происходить всякий раз, когда две поверхности прижимаются друг к другу и перемещаются друг относительно друга. Если обе поверхности металлические по своей природе и практически не смазываются, вероятность повреждения значительно возрастает.

Жаропрочные сплавы на основе кобальта

В течение многих лет основным потребителем суперсплавов была газотурбинная промышленность. Для авиационных газовых турбин основными требованиями к материалам являются жаропрочность, стойкость к термической усталости и стойкость к окислению. Серостойкость является серьезной проблемой для наземных газовых турбин, которые обычно сжигают низкосортное топливо и работают при более низких температурах.

Коррозионностойкие сплавы на основе кобальта

Хотя кобальтовые сплавы обладают некоторой стойкостью к водной коррозии, они ограничены выделением карбида по границам зерен, отсутствием важных легирующих элементов в матрице (после выделения карбида или Лавеса) и в следующих ситуациях: литье и наплавочный материал.

Благодаря своей однородной микроструктуре и более низкому содержанию углерода деформированные суперсплавы на основе кобальта (которые обычно содержат вольфрам вместо молибдена) более устойчивы к водной коррозии, но все же гораздо менее коррозионно-активны, чем никель-хром-молибденовые сплавы.

Для удовлетворения потребности промышленности в сплавах, обладающих отличной стойкостью к водной коррозии и в то же время обладающих свойствами кобальта как основы сплава (стойкость к различным формам износа и высокая прочность в широком диапазоне температур), ковка нескольких низкоуглеродистых сплавов для получения сплавов кобальт-никель-хром-молибден.