Productos de fundición a la cera perdida de aleación a base de cobalto de fundición original de China con tratamiento térmico y servicios de mecanizado CNC

La aleación a base de cobalto es una aleación dura que puede soportar varios tipos de desgaste, corrosión y oxidación a alta temperatura. Las aleaciones a base de cobalto tienen como componente principal el cobalto, que contiene una cantidad considerable de níquel, elementos químicos de aleación como cromo, tungsteno y una pequeña cantidad de elementos de aleación como molibdeno, niobio, tantalio, titanio, lantano y ocasionalmente hierro. . De acuerdo con la diferente composición de la aleación, la aleación a base de cobalto se puede convertir en alambre de soldadura, y el polvo se puede usar para soldadura de superficies duras, pulverización térmica, soldadura por pulverización y otros procesos, y también se puede convertir en piezas fundidas. , forjas y piezas de pulvimetalurgia. Clasificadas por el uso final, las aleaciones a base de cobalto se pueden dividir en aleaciones resistentes al desgaste a base de cobalto, aleaciones de alta temperatura a base de cobalto y aleaciones resistentes a la corrosión en solución a base de cobalto. En condiciones generales de funcionamiento, son resistentes al desgaste y a las altas temperaturas o al desgaste y a la corrosión. Algunas condiciones de funcionamiento también pueden requerir alta temperatura, resistencia al desgaste y a la corrosión al mismo tiempo. Cuanto más complejas sean las condiciones de trabajo, más evidentes serán las ventajas de las aleaciones a base de cobalto.

Propiedades de las aleaciones a base de cobalto
Los principales carburos de las superaleaciones a base de cobalto son MC, M23C6 y M6C. En las aleaciones fundidas a base de cobalto, el M23C6 precipita entre los límites de los granos y las dendritas durante un enfriamiento lento. En algunas aleaciones, el fino M23C6 puede formar un eutéctico con la matriz γ. Las partículas de carburo MC son demasiado grandes para tener un efecto significativo directamente sobre las dislocaciones, por lo que el efecto de fortalecimiento de la aleación no es obvio, mientras que los carburos finamente dispersos tienen un buen efecto de fortalecimiento. Los carburos ubicados en el límite de grano (principalmente M23C6) pueden evitar el deslizamiento del límite de grano, mejorando así la resistencia a la resistencia. La microestructura de la superaleación a base de cobalto HA-31 (X-40) es un carburo tipo C de fase de refuerzo dispersa (CoCrW)6. Las fases topológicamente compactas que aparecen en algunas aleaciones a base de cobalto, como la fase sigma, son dañinas y hacen que la aleación sea quebradiza.

La estabilidad térmica de los carburos en aleaciones a base de cobalto es buena. Cuando la temperatura aumenta, la tasa de crecimiento de la acumulación de carburo es más lenta que la tasa de crecimiento de la fase γ en la aleación a base de níquel, y la temperatura de redisolución en la matriz también es mayor (hasta 1100 °C). . Por lo tanto, cuando la temperatura aumenta, la resistencia de la aleación a base de cobalto generalmente disminuye lentamente. Las aleaciones a base de cobalto tienen buena resistencia a la corrosión térmica. La razón por la que las aleaciones a base de cobalto son superiores a las aleaciones a base de níquel a este respecto es que el punto de fusión del sulfuro de cobalto (como el eutéctico Co-Co4S3, 877 ℃) es mayor que el del níquel (por ejemplo, eutéctico Ni-Ni3S2). (645°C) es alta y la velocidad de difusión del azufre en el cobalto es mucho menor que la del níquel. Y porque la mayoría de las aleaciones a base de cobalto tienen una mayor. Más contenido de cromo que las aleaciones a base de níquel, pueden formar una capa protectora de sulfato de metal alcalino (como una capa protectora de Cr2O3 que es corroída por Na2SO4) en la superficie de la aleación. Sin embargo, la resistencia a la oxidación de las aleaciones a base de cobalto es generalmente mayor. mucho menor que el de las aleaciones a base de níquel.

A diferencia de otras superaleaciones, las superaleaciones a base de cobalto no están reforzadas por una fase de precipitación ordenada firmemente unida a la matriz, sino que están compuestas por una matriz de austenita fcc que ha sido reforzada con una solución sólida y una pequeña cantidad de carburos distribuidos en la matriz. La fundición de superaleaciones a base de cobalto depende en gran medida del refuerzo con carburo. Los cristales de cobalto puro tienen una estructura cristalina hexagonal compacta (hcp) por debajo de 417 °C, que se transforma en fcc a temperaturas más altas. Para evitar esta transformación durante el uso de superaleaciones a base de cobalto, prácticamente todas las aleaciones a base de cobalto se alean con níquel para estabilizar la estructura desde la temperatura ambiente hasta la temperatura del punto de fusión. Las aleaciones a base de cobalto tienen una relación tensión-temperatura de fractura plana, pero muestran una resistencia a la corrosión térmica superior a temperaturas superiores a 1000 °C que otras temperaturas altas.

Tratamiento térmico de aleaciones a base de cobalto
El tamaño y la distribución de las partículas de carburo y el tamaño del grano en las aleaciones a base de cobalto son muy sensibles al proceso de fundición. Para lograr la resistencia a la resistencia y las propiedades de fatiga térmica requeridas de las piezas fundidas de aleación a base de cobalto, se deben controlar los parámetros del proceso de fundición. Las aleaciones a base de cobalto necesitan tratamiento térmico, principalmente para controlar la precipitación de carburos. Para las aleaciones fundidas a base de cobalto, primero realice un tratamiento con solución sólida a alta temperatura, generalmente a una temperatura de aproximadamente 1150 °C, de modo que todos los carburos primarios, incluidos algunos carburos de tipo MC, se disuelvan en una solución sólida; luego se realiza el tratamiento de envejecimiento a 870-980°C. Hacer precipitar nuevamente los carburos.

Grados comunes de aleaciones a base de cobalto
Los grados típicos de aleaciones comunes de alta temperatura a base de cobalto son: 2.4778 (según DIN EN 10295)Hayness 188, Haynes 25 (L-605), Alloy S-816, UMCo-50, MP-159, FSX-414, X -40, Stellite 6B, Grado 31, etc., las marcas chinas son: GH5188 (GH188), GH159, GH605, K640, DZ40M, etc.

Aplicaciones de piezas fundidas de aleaciones a base de cobalto
Generalmente, las superaleaciones a base de cobalto carecen de fases de refuerzo coherentes. Aunque la resistencia a temperatura media es baja (solo 50-75% de las aleaciones a base de níquel), tienen mayor resistencia, buena resistencia a la fatiga térmica, resistencia a la abrasión, mejor soldabilidad y resistencia a la corrosión térmica por encima de una temperatura de 980 °C. Por lo tanto, las piezas fundidas de aleaciones a base de cobalto son principalmente adecuadas para fabricar paletas guía y paletas guía de boquillas para motores a reacción de aviación, turbinas de gas industriales, turbinas de gas navales y boquillas de motores diesel, etc.