Cobalt-msingi alloy ni aloi ngumu ambayo inaweza kuhimili aina mbalimbali za kuvaa, kutu na oxidation ya joto la juu. Aloi za kobalti zinatokana na kobalti kama kijenzi kikuu, chenye kiasi kikubwa cha nikeli, aloi za kemikali kama vile chromium, tungsten na kiasi kidogo cha vipengele vya aloi kama vile molybdenum, niobium, tantalum, titanium, lanthanum, na mara kwa mara chuma. . Kulingana na muundo tofauti wa aloi, aloi ya msingi wa cobalt inaweza kufanywa kuwa waya wa kulehemu, na poda inaweza kutumika kwa kulehemu kwa uso mgumu, kunyunyizia mafuta, kulehemu kwa dawa na michakato mingine, na inaweza pia kufanywa.castings, sehemu za kughushi na madini ya unga. Imeainishwa na matumizi ya mwisho, aloi zenye msingi wa kobalti zinaweza kugawanywa katika aloi zinazostahimili uvaaji zenye msingi wa kobalti, aloi za joto la juu za cobalt na aloi zinazostahimili kutu. Katika hali ya jumla ya uendeshaji, zote mbili ni sugu ya kuvaa na joto la juu au sugu ya kuvaa na sugu ya kutu. Baadhi ya hali za uendeshaji zinaweza pia kuhitaji joto la juu, kuvaa na upinzani wa kutu kwa wakati mmoja. Ugumu zaidi wa hali ya kazi, ni wazi zaidi faida za aloi za msingi wa cobalt.
Sifa za Aloi za Msingi wa Cobalt
Carbides kuu katika superalloys msingi wa cobalt ni MC, M23C6 na M6C. Katika aloi za msingi wa kobalti, M23C6 hutupwa kati ya mipaka ya nafaka na dendrites wakati wa kupoeza polepole. Katika aloi zingine, M23C6 nzuri inaweza kuunda eutectic na matrix γ. Chembe za carbudi ya MC ni kubwa sana kuwa na athari kubwa moja kwa moja kwenye utengano, kwa hivyo athari ya kuimarisha kwenye aloi sio dhahiri, wakati carbudi zilizotawanywa vizuri zina athari nzuri ya kuimarisha. Carbides iko kwenye mpaka wa nafaka (hasa M23C6) inaweza kuzuia kuingizwa kwa mpaka wa nafaka, na hivyo kuboresha nguvu za uvumilivu. Muundo mdogo wa superalloy yenye msingi wa cobalt HA-31 (X-40) ni awamu ya kuimarisha iliyotawanywa (CoCrW)6 C-aina ya carbudi. Awamu zilizofungwa za kitopolojia zinazoonekana katika baadhi ya aloi zenye msingi wa kobalti, kama vile awamu ya sigma ni hatari na hufanya aloi kuwa brittle.
Utulivu wa joto wa carbides katika aloi za msingi wa cobalt ni nzuri. Wakati joto linapoongezeka, kasi ya ukuaji wa mkusanyiko wa carbide ni polepole kuliko kiwango cha ukuaji wa awamu ya γ kwenye aloi ya msingi wa nikeli, na joto la kuyeyuka tena ndani ya tumbo pia ni kubwa (hadi 1100 ° C) . Kwa hiyo, wakati joto linapoongezeka, aloi ya msingi ya cobalt Nguvu ya alloy kwa ujumla hupungua polepole. Aloi za msingi za cobalt zina upinzani mzuri wa kutu ya mafuta. Sababu kwa nini aloi zenye msingi wa kobalti ni bora kuliko aloi za nikeli katika suala hili ni kwamba kiwango cha kuyeyuka cha sulfidi ya cobalt (kama vile Co-Co4S3 eutectic, 877℃) ni kubwa kuliko ile ya nikeli ( Kwa mfano, Ni-Ni3S2 eutectic (645°C) ni ya juu, na kiwango cha ueneaji wa salfa katika kobalti ni cha chini sana kuliko kile cha ndani. nikeli. Na kwa sababu aloi nyingi zenye msingi wa kobalti zina kiwango cha juu cha chromium kuliko aloi zenye msingi wa nikeli, zinaweza kutengeneza safu ya kinga ya sulfate ya chuma ya alkali (kama vile safu ya kinga ya Cr2O3 ambayo imeharibiwa na Na2SO4) kwenye uso wa aloi , upinzani wa oxidation wa aloi za cobalt kwa ujumla ni chini sana kuliko ule wa aloi za nikeli.
Tofauti na aloi nyingine za juu, aloi za msingi za kobalti haziimarishwe na awamu ya mvua iliyoamuru iliyounganishwa kwa uthabiti kwenye tumbo, lakini huundwa na matrix ya austenite fcc ambayo imeimarishwa suluhu thabiti na kiasi kidogo cha kabuidi kusambazwa kwenye tumbo. Kutupa superalloi zenye msingi wa kobalti hutegemea sana uimarishaji wa carbudi. Fuwele safi za kobalti zina muundo wa fuwele uliofungwa wa hexagonal (hcp) chini ya 417°C, ambao hubadilika kuwa fcc katika halijoto ya juu zaidi. Ili kuepusha mabadiliko haya wakati wa matumizi ya aloi za msingi za cobalt, karibu aloi zote za msingi wa cobalt hutiwa na nikeli ili kuleta utulivu wa muundo kutoka kwa joto la kawaida hadi kiwango cha kuyeyuka. Aloi zenye msingi wa kobalti zina uhusiano bapa wa mfadhaiko na halijoto ya kuvunjika, lakini huonyesha upinzani wa hali ya juu wa kutu kwenye halijoto ya zaidi ya 1000°C kuliko viwango vingine vya juu vya joto.
Uharibifu wa joto wa Aloi za Cobalt
Saizi na usambazaji wa chembe za CARBIDE na saizi ya nafaka katika aloi za cobalt ni nyeti sana kwamchakato wa kutupwa. Ili kufikia nguvu zinazohitajika za uvumilivu na mali ya uchovu wa mafuta ya sehemu za aloi za msingi wa cobalt, vigezo vya mchakato wa kutupa lazima kudhibitiwa. Aloi zenye msingi wa kobalti zinahitaji matibabu ya joto, haswa kudhibiti unyesha wa carbides. Kwa aloi za msingi za cobalt, kwanza fanya matibabu ya suluhisho la joto la juu, kwa kawaida kwa joto la karibu 1150 ° C, ili carbides zote za msingi, ikiwa ni pamoja na baadhi ya carbides ya aina ya MC, kufutwa katika suluhisho imara; basi, matibabu ya kuzeeka hufanyika kwa 870-980 ° C. Fanya carbides inyeshe tena.
Viwango vya Kawaida vya Aloi za Cobalt
Alama za kawaida za aloi za joto la juu za cobalt za kawaida ni: 2.4778 (kulingana na DIN EN 10295)Hayness 188, Haynes 25 (L-605), Aloi S-816, UMCo-50, MP-159, FSX-414, X -40, Stellite 6B, Daraja la 31, nk. , chapa za Kichina ni: GH5188 (GH188), GH159, GH605, K640, DZ40M na kadhalika.
Utumiaji wa Castings za Aloi za Cobalt
Kwa ujumla, superalloi zenye msingi wa cobalt hazina awamu madhubuti za kuimarisha. Ingawa nguvu katika halijoto ya wastani ni ya chini (50-75% tu ya aloi zenye msingi wa nikeli), zina nguvu ya juu zaidi, upinzani mzuri wa uchovu wa mafuta, ukinzani wa abrasion, weldability bora na upinzani wa kutu ya mafuta juu ya joto la 980 ° C. Kwa hivyo, aloi za msingi wa cobalt zinafaa zaidi kwa kutengeneza vanes za mwongozo na vani za mwongozo wa pua kwa injini za ndege za anga, turbine za gesi za viwandani, turbine za gesi ya majini, na pua za injini ya dizeli, nk.
Muda wa kutuma: Mei-05-2021