코발트 기반 합금 주물

코발트 기반 합금은 다양한 유형의 마모, 부식 및 고온 산화를 견딜 수 있는 단단한 합금입니다. 코발트계 합금은 코발트를 주성분으로 하여 상당한 양의 니켈을 함유하고 크롬, 텅스텐과 같은 합금 화학 원소와 몰리브덴, 니오븀, 탄탈륨, 티타늄, 란타늄, 때때로 철과 같은 소량의 합금 원소를 함유합니다. . 합금의 다양한 조성에 따라 코발트 기반 합금을 용접 와이어로 만들 수 있으며 분말은 단단한 표면 용접, 열 스프레이, 스프레이 용접 및 기타 공정에 사용할 수 있으며 또한주물, 단조품 및 분말 야금 부품. 최종 용도에 따라 분류되는 코발트 기반 합금은 코발트 기반 내마모성 합금, 코발트 기반 고온 합금 및 코발트 기반 용액 내식성 합금으로 나눌 수 있습니다. 일반적인 작동 조건에서는 내마모성과 고온 저항성 또는 내마모성과 내식성이 모두 우수합니다. 일부 작동 조건에서는 고온, 마모 및 내부식성이 동시에 요구될 수도 있습니다. 작업 조건이 복잡할수록 코발트 기반 합금의 장점은 더욱 분명해집니다.

코발트계 합금의 특성
코발트 기반 초합금의 주요 탄화물은 MC, M23C6 및 M6C입니다. 주조 코발트 기반 합금에서 M23C6은 천천히 냉각되는 동안 결정립 경계와 수상돌기 사이에 석출됩니다. 일부 합금에서는 미세한 M23C6이 매트릭스 γ와 공융을 형성할 수 있습니다. MC 탄화물 입자는 너무 커서 전위에 ​​직접적으로 큰 영향을 미치지 않으므로 합금에 대한 강화 효과는 분명하지 않지만 미세하게 분산된 탄화물은 좋은 강화 효과를 갖습니다. 결정립계에 위치한 탄화물(주로 M23C6)은 결정립계 미끄러짐을 방지하여 내구성 강도를 향상시킬 수 있습니다. 코발트계 초합금 HA-31(X-40)의 미세구조는 분산강화상(CoCrW)6 C형 탄화물입니다. 시그마 상과 같은 일부 코발트 기반 합금에 나타나는 위상학적 밀집 상은 해롭고 합금을 부서지기 쉽게 만듭니다.

코발트 기반 합금의 탄화물의 열 안정성이 좋습니다. 온도가 상승하면 탄화물 축적의 성장 속도는 니켈계 합금의 γ상의 성장 속도보다 느리고, 매트릭스에 재용해되는 온도도 높아집니다(최대 1100°C). . 따라서 온도가 상승하면 코발트계 합금의 합금 강도는 일반적으로 서서히 감소합니다. 코발트 기반 합금은 열 내식성이 우수합니다. 이 점에서 코발트 기반 합금이 니켈 기반 합금보다 우수한 이유는 황화코발트(예: Co-Co4S3 공융, 877℃)의 녹는점이 니켈(예: Ni-Ni3S2 공융)보다 높기 때문입니다. (645°C)가 높고 코발트의 황 확산 속도는 니켈보다 훨씬 낮습니다. 그리고 대부분의 코발트 기반 합금은 크롬 함량이 더 높기 때문입니다. 니켈 기반 합금보다 합금 표면에 알칼리 금속 황산염 보호층(예: Na2SO4에 의해 부식되는 Cr2O3 보호층)을 형성할 수 있지만, 코발트 기반 합금의 내산화성은 일반적으로 훨씬 낮습니다. 니켈 기반 합금보다

다른 초합금과 달리 코발트계 초합금은 모재에 단단히 결합된 규칙적인 석출상에 의해 강화되지 않고 고용 강화된 오스테나이트 fcc 모재와 모재에 분포된 소량의 탄화물로 구성됩니다. 코발트 기반 초합금 주조는 탄화물 강화에 크게 의존합니다. 순수한 코발트 결정은 417°C 이하에서 육각형 조밀 충전(hcp) 결정 구조를 갖고 있으며, 이는 더 높은 온도에서 fcc로 변환됩니다. 코발트계 초합금을 사용하는 동안 이러한 변형을 방지하기 위해 실제로 모든 코발트계 합금은 실온에서 융점 온도까지 구조를 안정화하기 위해 니켈과 합금됩니다. 코발트 기반 합금은 편평한 파괴 응력-온도 관계를 가지지만 다른 고온보다 1000°C 이상의 온도에서 우수한 열 부식 저항성을 나타냅니다.

코발트계 합금의 열 가열
코발트 기반 합금의 탄화물 입자의 크기와 분포, 결정립 크기는 다음과 같은 요인에 매우 민감합니다.주조 공정. 주조 코발트 기반 합금 주조 부품에 필요한 내구성 강도와 열 피로 특성을 달성하려면 주조 공정 매개변수를 제어해야 합니다. 코발트 기반 합금은 주로 탄화물의 석출을 제어하기 위해 열처리가 필요합니다. 주조 코발트 기반 합금의 경우 먼저 일반적으로 약 1150°C의 온도에서 고온 고용체 처리를 수행하여 일부 MC 유형 탄화물을 포함한 모든 1차 탄화물이 고용체로 용해됩니다. 그런 다음 시효 처리는 870-980°C에서 수행됩니다. 탄화물을 다시 침전시키십시오.

코발트 기반 합금의 일반적인 등급
일반적인 코발트 기반 고온 합금의 일반적인 등급은 다음과 같습니다. 2.4778(DIN EN 10295에 따름)Hayness 188, Haynes 25(L-605), Alloy S-816, UMCo-50, MP-159, FSX-414, X -40, Stellite 6B, Grade 31 등, 중국 브랜드는 다음과 같습니다. GH5188(GH188), GH159, GH605, K640, DZ40M 등.

코발트 기반 합금 주물의 응용
일반적으로 코발트 기반 초합금에는 일관된 강화 단계가 부족합니다. 중간 온도에서의 강도는 낮지만(니켈 기반 합금의 50-75%) 강도가 더 높고, 열 피로 저항성, 내마모성, 용접성 및 980°C 이상의 열 부식 저항성이 우수합니다. 따라서 코발트 기반 합금 주조는 항공 제트 엔진, 산업용 가스 터빈, 해군 가스 터빈 및 디젤 엔진 노즐 등의 가이드 베인 및 노즐 가이드 베인을 만드는 데 주로 적합합니다.