कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातु कास्टिंग

कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातु एक कडा मिश्र धातु हो जसले विभिन्न प्रकारका पहिरन, जंग र उच्च तापमान अक्सीकरणको सामना गर्न सक्छ। कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरू मुख्य घटकको रूपमा कोबाल्टमा आधारित हुन्छन्, जसमा पर्याप्त मात्रामा निकल, मिश्रित रासायनिक तत्वहरू जस्तै क्रोमियम, टंगस्टन र थोरै मात्रामा मिश्रित तत्वहरू जस्तै मोलिब्डेनम, निओबियम, ट्यान्टालम, टाइटेनियम, ल्यान्थेनम, र कहिलेकाहीं फलाम समावेश हुन्छन्। । मिश्र धातुको बिभिन्न संरचना अनुसार, कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातुलाई वेल्डिंग तारमा बनाउन सकिन्छ, र पाउडर कडा-सतह वेल्डिंग, थर्मल स्प्रेइ,, स्प्रे वेल्डिंग र अन्य प्रक्रियाहरूको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, र यसलाई पनि बनाउन सकिन्छ।कास्टिङ, फोर्जिंग र पाउडर धातु पार्ट्स। अन्तिम प्रयोग द्वारा वर्गीकृत, कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरू कोबाल्ट-आधारित पहिरन-प्रतिरोधी मिश्र, कोबाल्ट-आधारित उच्च-तापमान मिश्र र कोबाल्ट-आधारित समाधान जंग-प्रतिरोधी मिश्रहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ। सामान्य सञ्चालन अवस्थाहरूमा, तिनीहरू दुवै पहिरन-प्रतिरोधी र उच्च-तापमान प्रतिरोधी वा पहिरन-प्रतिरोधी र जंग-प्रतिरोधी छन्। केही अपरेटिङ अवस्थाहरूलाई एकै समयमा उच्च तापमान, पहिरन र जंग प्रतिरोध आवश्यक हुन सक्छ। काम गर्ने अवस्था जति जटिल हुन्छ, कोबाल्टमा आधारित मिश्र धातुका फाइदाहरू त्यति नै स्पष्ट हुन्छन्।

कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातुहरूको गुण
कोबाल्ट-आधारित सुपर अलॉयहरूमा मुख्य कार्बाइडहरू MC, M23C6 र M6C हुन्। कास्ट कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरूमा, M23C6 ढिलो चिसोको समयमा अनाज सीमाहरू र डेन्ड्राइटहरू बीच अवक्षेपित हुन्छ। केही मिश्र धातुहरूमा, ठीक M23C6 ले म्याट्रिक्स γ सँग युटेटिक बनाउन सक्छ। MC कार्बाइड कणहरू धेरै ठूला हुन्छन् जसले विस्थापनहरूमा सीधा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ, त्यसैले मिश्र धातुमा सुदृढिकरण प्रभाव स्पष्ट छैन, जबकि सूक्ष्म रूपमा फैलिएको कार्बाइडहरूको राम्रो बलियो प्रभाव हुन्छ। ग्रेन बाउन्ड्री (मुख्यतया M23C6) मा अवस्थित कार्बाइडहरूले ग्रेन बाउन्ड्री स्लिपलाई रोक्न सक्छ, जसले गर्दा सहनशीलता शक्तिमा सुधार हुन्छ। कोबाल्ट-आधारित superalloy HA-31 (X-40) को माइक्रोस्ट्रक्चर एक फैलिएको सुदृढीकरण चरण (CoCrW) 6 C-प्रकार कार्बाइड हो। केही कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरूमा देखा पर्ने टोपोलोजिकल क्लोज प्याक चरणहरू, जस्तै सिग्मा चरण हानिकारक हुन्छ र मिश्र धातुलाई भंगुर बनाउँदछ।

कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरूमा कार्बाइडहरूको थर्मल स्थिरता राम्रो छ। जब तापक्रम बढ्छ, कार्बाइड संचयको वृद्धि दर निकल-आधारित मिश्र धातुमा γ चरणको वृद्धि दर भन्दा ढिलो हुन्छ, र म्याट्रिक्समा पुन: घुलनशील तापमान पनि उच्च हुन्छ (११०० डिग्री सेल्सियस सम्म) । त्यसकारण, जब तापक्रम बढ्छ, कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातुको बल सामान्यतया बिस्तारै घट्छ। कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरूमा राम्रो थर्मल जंग प्रतिरोध छ। यस सन्दर्भमा कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातुहरू निकल-आधारित मिश्रहरू भन्दा उच्च हुनुको कारण यो हो कि कोबाल्ट सल्फाइड (जस्तै Co-Co4S3 eutectic, 877℃) को पग्लने बिन्दु निकलको भन्दा उच्च छ (उदाहरणका लागि, Ni-Ni3S2 eutectic (६४५ डिग्री सेल्सियस) उच्च छ, र कोबाल्टमा सल्फरको प्रसार दर त्यो भन्दा धेरै कम छ। निकेल र धेरै जसो कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरूमा निकेल-आधारित मिश्र धातुहरूको तुलनामा उच्च क्रोमियम सामग्री हुन्छ, तिनीहरूले मिश्र धातुको सतहमा क्षार धातु सल्फेट (जस्तै Cr2O3 सुरक्षात्मक तह) बनाउन सक्छन् कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरूको अक्सीकरण प्रतिरोध सामान्यतया निकल-आधारित भन्दा धेरै कम हुन्छ। मिश्र धातु।

अन्य superalloys भन्दा फरक, कोबाल्ट-आधारित superalloys म्याट्रिक्स मा दृढतापूर्वक बाँधिएको क्रमबद्ध वर्षा चरण द्वारा बलियो हुँदैन, तर एक austenite fcc म्याट्रिक्स संग बनेको छ जुन ठोस समाधान बलियो बनाइएको छ र म्याट्रिक्स मा वितरित कार्बाइड को एक सानो मात्रा। कास्टिङ कोबाल्ट-आधारित सुपरअलोयहरू कार्बाइड सुदृढीकरणमा धेरै निर्भर हुन्छन्। शुद्ध कोबाल्ट क्रिस्टलहरूमा 417 डिग्री सेल्सियस भन्दा कम हेक्सागोनल क्लोज प्याक (hcp) क्रिस्टल संरचना हुन्छ, जुन उच्च तापक्रममा fcc मा रूपान्तरण हुन्छ। कोबाल्ट-आधारित सुपर एलोइजको प्रयोगको क्रममा यो परिवर्तनबाट बच्नको लागि, कोठाको तापक्रमबाट पिघलने बिन्दु तापक्रममा संरचनालाई स्थिर गर्न व्यावहारिक रूपमा सबै कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातुहरू निकलसँग मिश्रित हुन्छन्। कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरूमा फ्ल्याट फ्र्याक्चर तनाव-तापमान सम्बन्ध छ, तर अन्य उच्च तापक्रमहरू भन्दा 1000 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथिको तापक्रममा उत्कृष्ट थर्मल क्षरण प्रतिरोध देखाउँदछ।

कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातुहरूको गर्मी हानि
कार्बाइड कणहरूको आकार र वितरण र कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरूमा अन्नको आकार धेरै संवेदनशील हुन्छ।कास्टिङ प्रक्रिया। कास्ट कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातु कास्टिंग भागहरूको आवश्यक सहनशीलता शक्ति र थर्मल थकान गुणहरू प्राप्त गर्न, कास्टिंग प्रक्रिया प्यारामिटरहरू नियन्त्रण गर्नुपर्दछ। कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरूलाई तातो उपचार चाहिन्छ, मुख्यतया कार्बाइडहरूको वर्षा नियन्त्रण गर्न। कास्ट कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातुहरूको लागि, पहिले उच्च-तापमान ठोस समाधान उपचार गर्नुहोस्, सामान्यतया लगभग 1150 डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा, ताकि सबै प्राथमिक कार्बाइडहरू, केही MC-प्रकार कार्बाइडहरू सहित, ठोस समाधानमा भंग हुन्छ; त्यसपछि, बुढ्यौली उपचार 870-980 डिग्री सेल्सियस मा गरिन्छ। कार्बाइडहरू फेरि अवक्षेपण बनाउनुहोस्।

कोबाल्ट-आधारित मिश्रहरूको साझा ग्रेड
सामान्य कोबाल्ट-आधारित उच्च तापमान मिश्र धातुहरूको विशिष्ट ग्रेडहरू हुन्: 2.4778 (DIN EN 10295 अनुसार) Hayness 188, Haynes 25 (L-605), मिश्र धातु S-816, UMCo-50, MP-159, FSX-414, X -40, स्टेलाइट 6B, ग्रेड 31, आदि। , चिनियाँ ब्रान्डहरू हुन्: GH5188 (GH188), GH159, GH605, K640, DZ40M र यस्तै।

कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातु कास्टिङ को आवेदन
सामान्यतया, कोबाल्ट-आधारित सुपरअलोयहरूमा सुदृढीकरण चरणहरू छैनन्। यद्यपि मध्यम तापक्रममा शक्ति कम हुन्छ (निकेल-आधारित मिश्र धातुहरूको मात्र 50-75%), तिनीहरूसँग उच्च शक्ति, राम्रो थर्मल थकान प्रतिरोध, घर्षण प्रतिरोध, राम्रो वेल्डेबिलिटी र 980 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथि थर्मल क्षरण प्रतिरोध छ। तसर्थ, कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातु कास्टिङहरू मुख्यतया हवाई जेट इन्जिनहरू, औद्योगिक ग्यास टर्बाइनहरू, नौसेना ग्यास टर्बाइनहरू, र डिजेल इन्जिन नोजलहरू, इत्यादिका लागि गाइड भ्यान र नोजल गाइड भ्यानहरू बनाउन उपयुक्त छन्।