Wydajność

Generalnie superstopy na bazie kobaltu nie posiadają spójnych faz wzmocnienia.Chociaż wytrzymałość przy średniej temperaturze jest niska (tylko 50-75% stopów na bazie niklu), mają one wyższą wytrzymałość, dobrą odporność na zmęczenie termiczne i odporność na korozję termiczną w temperaturach wyższych niż 980 8451;.I odporność na ścieranie, i ma lepszą zdolność do spawania.Nadaje się do produkcji łopatek przewodnikowych i dysz do silników odrzutowych, przemysłowych turbin gazowych, turbin gazowych statków i dysz silników Diesla.

Etap wzmocnienia węglika.Najważniejszymi węglikami w superstopach na bazie kobaltu są MC, M23C6 i M6C. W odlewanych stopach na bazie kobaltu M23C6 jest wytrącany między granicami ziarna a dendrytami podczas powolnego chłodzenia.W niektórych stopach, cienki M23C6 może utworzyć eutektykę z matrycą COL947;Cząsteczki węglika MC są zbyt duże, aby bezpośrednio mieć znaczący wpływ na przemieszczenia, więc efekt wzmocnienia na stopu nie jest oczywisty, podczas gdy drobno rozproszone węgliki mają dobry efekt wzmocnienia.Węgliki (głównie M23C6) znajdujące się na granicy ziaren mogą zapobiec zsuwaniu się granicy ziaren, zwiększając tym samym wytrzymałość.Mikrostruktura superstopu na bazie kobaltu HA-31 (X-40) jest rozproszoną fazą wzmocnienia (CoCrW)6 węglika typu C.

Stopy topologiczne blisko zapakowane, które występują w niektórych stopach na bazie kobaltu, takich jak sigma i Laves, są szkodliwe i sprawiają, że stop jest kruchy.Stopy na bazie kobaltu rzadko używają związków międzymetalicznych do wzmocnienia, ponieważ Co3 (Ti, Al), Co3Ta itp. nie są stabilne w wysokich temperaturach, ale w ostatnich latach opracowano także stopy na bazie kobaltu, które wykorzystują związki międzymetaliczne do wzmocnienia.

Lepsza jest stabilność termiczna węglików w stopach kobaltowych.W przypadku wzrostu temperatury szybkość wzrostu akumulacji węglika w obu częściach ciała jest wolniejsza niż w przypadku stopu na bazie niklu, a temperatura ponownego rozpuszczenia się do matrycy jest również wyższa (do 1100, w przypadku części 176C).W związku z tym, gdy temperatura wzrasta, stopu na bazie kobaltu, wytrzymałość stopu na ogół zmniejsza się powoli.

Stopy na bazie kobaltu mają dobrą odporność na korozję termiczną.Powszechnie uważa się, że stopy na bazie kobaltu są w tym względzie wyższe od stopów na bazie niklu, ponieważ punkt topnienia siarczku kobaltu (np. siarczek koCo4S3 eutektyczny, 877 8451;) jest wyższy niż w przypadku niklu.Stopień topnienia materiału (np. Ni-Ni3S2 eutektyczny 645, 2x176C) jest wysoki, a dyfuzja siarki w kobaltu jest znacznie niższa niż w niklu.A ponieważ większość stopów na bazie kobaltu zawiera wyższą zawartość chromu niż stopy na bazie niklu, może on a utworzyć ochronną warstwę siarczanu metali alkalicznych (np. warstwę ochronną Cr2O3 korodującą przez Na2SO4) na powierzchni stopu.Jednak odporność na utlenianie stopów na bazie kobaltu jest generalnie znacznie niższa niż stopy na bazie niklu.Wczesne stopy na bazie kobaltu by ły wytwarzane w wyniku procesu wytapiania i odlewania bez próżni.Stopy wypracowane później, takie jak stop Mar-M509, są produkowane przez wytapianie próżniowe i odlewanie próżniowe, ponieważ zawierają bardziej aktywne elementy, takie jak cyrkon i bor.

Trwałe

Na zużycie elementów stopu w dużej mierze wpływa naprężenie stykowe lub naprężenie oddziałujące na powierzchnię.Zaklęcie powierzchni pod napięciem zależy od charakterystyki interakcji przepływu przemieszczenia i powierzchni styku.W przypadku stopów na bazie kobaltu cecha ta związana jest z niższą energią uskoku matrycy i przekształceniem struktury matrycy z prostokątnej sześciennej do sześciokątnej, ciasno zamkniętej struktury krystalicznej pod wpływem stresu lub temperatury.Metale z sześciokątną zamkniętą strukturę krystaliczną Materiał, odporność na zużycie jest lepsza.Ponadto zawartość, morfologia i dystrybucja drugiej fazy stopu, takich jak węgliki, mają również wpływ na odporność na zużycie.Ponieważ węgliki stopu chromu, wolframu i molibdenu są rozprowadzane w matrycy bogatej w kobalt, a niektóre atomy chromu, wolframu i molibdenu są rozpuszczone w matrycy, stop jest wzmocniony, co poprawia odporność na zużycie.W odlewanych stopach na bazie kobaltu, wielkość cząstek węglika jest związana z szybkością chłodzenia, a im szybciej szybkość chłodzenia, lepsze cząstki węglika.W odlewaniu piaskowym twardość stopu jest niska, a cząsteczki węglika są również gruboziarniste.W tym stanie, ścierna odporność na ścieranie stopu jest znacznie lepsza niż w odlewaniu grafitu (cienkie cząstki węglika), podczas gdy przyczepna odporność na zużycie obu Nie ma oczywistej różnicy, co wskazuje, że grube węgliki są korzystne dla poprawy zdolności ściernej odporności na ścieranie.