Leistung
Generell fehlt es bei Kobalt-basierten Superlegierungen an kohärenten Verstärkungsphasen.Obwohl die Festigkeit bei mittlerer Temperatur niedrig ist (nur 50-75% von Nickel-Legierungen), haben sie höhere Festigkeit, gute thermische Ermüdungsbeständigkeit und thermische Korrosionsbeständigkeit bei Temperaturen, die höher sind als 980 8451;.Und Abriebfestigkeit, und hat eine bessere Schweißbarkeit.Es eignet sich für die Herstellung von Führungsschaufeln und Düsenführern für Flugturbinen, Industriegasturbinen, Schiffsgasturbinen und Dieselmotordüsen.
Phase der Carbid-Stärkung.Die wichtigsten Karbide in Kobalt-basierten Superlegierungen sind MC, M23C6 und M6C. Bei Guss-Kobalt-basierten Legierungen wird M23C6 bei langsamer Kühlung zwischen Korngrenzen und Dendriten ausgefällt.In einigen Legierungen kann der feine M23C6 mit der Matrix deckungsgleich eine Eulektik bilden.MC Karbidpartikel sind zu groß, um direkt eine signifikante Wirkung auf die Verrenkungen zu haben, so dass die Verstärkung Wirkung auf die Legierung nicht offensichtlich ist, während fein dispergierte Karbide einen guten Verstärkungseffekt haben.Die auf der Korngrenze befindlichen Karbide (hauptsächlich M23C6) können eine Abklappung der Korngrenze verhindern und so die Widerstandskraft verbessern.Die Mikrostruktur der Kobalt-basierten Superlegierung HA-31 (X-40) ist eine dispergierte Verstärkungsphase (CoCrW)6 C-Karbid.
Die topologischen engen Phasen, die in einigen Kobaltlegierungen wie Sigma und Laven auftreten, sind schädlich und machen die Legierung spröde.Cobaltbasierte Legierungen verwenden selten intermetallische Verbindungen zur Verstärkung, da Co3 (Ti, Al), Co3Ta usw. bei hohen Temperaturen nicht stabil sind, aber in den letzten Jahren wurden auch Cobaltlegierungen entwickelt, die intermetallische Verbindungen zur Verstärkung verwenden.
Die thermische Stabilität von Karbiden in Kobalt-basierten Legierungen ist besser.Wenn die Temperatur steigt, ist die Wachstumsrate der Karbidakkumulation im Vergleich zur Phase der Nickel-Legierung langsamer, und die Temperatur der Neuauflösung in die Matrix ist ebenfalls höher (bis zu 1100-Standard-176C).Deshalb, wenn die Temperatur steigt, die Kobalt-basierte Legierung Die Festigkeit der Legierung im Allgemeinen langsam abnimmt.
Legierungen auf Kobaltbasis haben eine gute thermische Korrosionsbeständigkeit.Es wird allgemein angenommen, dass Cobalt-basierte Legierungen in dieser Hinsicht den Nickel-Legierungen überlegen sind, weil der Schmelzpunkt von Kobalt-Sulfid (wie Co-Co4S3 eutectic, 877 8451;) höher ist als der von Nickel.Der Schmelzpunkt des Materials (wie z.B. Ni-Ni3S2 eutktisch 645 im Vergleich zu Nickel) ist hoch, und die Diffusionsgeschwindigkeit von Schwefel in Kobalt ist viel niedriger als in Nickel.Und da die meisten Kobalt-basierten Legierungen höhere Chromgehalte als Nickel-Legierungen enthalten, kann sie eine Schutzschicht von alkalischem Metallsulfat (wie eine Cr2O3 Schutzschicht, die von Na2SO4 korrodiert wird) auf der Oberfläche der Legierung bilden.Die Oxidationsbeständigkeit von Kobalt-basierten Legierungen ist jedoch im Allgemeinen viel geringer als bei Nickel-Legierungen.Frühe Kobaltlegierungen wurden durch nicht-Vakuum-Schmelz- und Gießverfahren hergestellt.Die später entwickelten Legierungen, wie z.B. die Mar-M509-Legierung, werden durch Vakuumschmelze und Vakuumgießen hergestellt, da sie aktivere Elemente wie Zirkonium und Bor enthalten.
Dauerhaft
Der Verschleiß von Legierungsteilen wird weitgehend von der Kontaktspannung oder der Aufprallspannung auf der Oberfläche beeinflusst.Verschleiß der Oberfläche unter Belastung hängt von den Wechselwirkungseigenschaften des Verrenkungsflusses und der Kontaktoberfläche ab.Bei Kobalt-basierten Legierungen bezieht sich diese Eigenschaft auf die niedrigere Stacking-Fehlerenergie der Matrix und die Umwandlung der Matrix-Struktur von der Fläche-zentrierten Kubik in sechseckige, dicht gepackte Kristallstruktur unter Stress oder Temperatur.Metalle mit sechseckiger, dicht gepackter Kristallstruktur Material, Verschleißfestigkeit ist besser.Darüber hinaus wirken sich Inhalt, Morphologie und Verteilung der zweiten Phase der Legierung wie Karbide auch auf die Verschleißfestigkeit aus.Da die Legierungscarbide aus Chrom, Wolfram und Molybdän in der Kobalt-reichen Matrix verteilt werden und einige der Chrom-, Wolfram- und Molybdän-Atome in der Matrix fest gelöst sind, wird die Legierung gestärkt, wodurch die Verschleißfestigkeit verbessert.Bei gegossenen Kobaltlegierungen ist die Größe von Karbidpartikeln mit der Abkühlungsgeschwindigkeit verbunden, und je schneller die Kühlrate, desto feinere Karbidpartikel.Im Sandguss ist die Härte der Legierung gering und die Karbidpartikel sind auch gröber.In diesem Zustand ist die abrasive Verschleißfestigkeit der Legierung deutlich besser als die des Graphit-Gießens (feine Karbidpartikel), während der Klebstoff Verschleißfestigkeit von beiden Es gibt keinen offensichtlichen Unterschied, was darauf hinweist, dass grobe Karbide sind vorteilhaft, um die Fähigkeit der abrasiven Verschleißfestigkeit zu verbessern.