Čemu služe uobičajeni procesi naknadne obrade Odljevci od legura kobalta ?
1. Otopina žarenja i otvrdnjavanje starenjem: odljevak se zagrijava na iznad 900°C–1000°C i drži kako bi se homogenizirala mikrostruktura legure, zatim se brzo ohladi; nakon toga se provodi starenje u rasponu od 600°C–750°C kako bi se precipitirala γ′ faza ojačanja, poboljšavajući čvrstoću na visokim temperaturama.
2. Naugljičenje/nitriranje: Infiltracijom ugljika ili dušika na visokim temperaturama, formira se očvrsli sloj, poboljšavajući površinsku otpornost na trošenje i otpornost na koroziju. To se često koristi za produljenje vijeka trajanja toplinski obrađenih svjetala.
3. Površinski premaz (PVD, CVD, galvanizacija niklom): Fizičko taloženje iz pare (TiAlN, CrN, itd.) ili kemijsko taloženje iz pare (prevlaka keramičke toplinske barijere) i galvanizacija nikla/kroma koriste se za stvaranje gustog zaštitnog sloja otpornog na visoke temperature, značajno smanjujući brzinu oksidacije.
4. Vruće izostatičko prešanje (HIP): Izostatičko prešanje izvodi se pod uvjetima visoke temperature i visokog tlaka iznad 150 MPa (1150°C–1250°C) kako bi se eliminirala poroznost lijevanja, pročistila zrna i poboljšala ukupna gustoća i otpornost na puzanje.
Kako se odljevci od legure kobalta ponašaju u otpornosti na visoke temperature i puzanje u lopaticama turbina zrakoplovnih motora?
1. Visokotemperaturna čvrstoća: legure na bazi kobalta (kao što je serija CoCrW) održavaju značajnu granicu tečenja i vlačnu čvrstoću na 1100°C–1200°C, zahvaljujući taloženju ojačanja γ′ faze i ojačanju čvrste otopine elemenata s visokim talištem (Cr, W).
2. Otpornost na puzanje
Eksperimentalni podaci pokazuju da je u uvjetima od 982°C i 151,8 MPa, tipično vrijeme pucanja od puzanja za visokotemperaturne odljevke približno 40 sati, sa stopom puzanja u stabilnom stanju između 0,03%/h i 0,05%/h. Pročišćavanje veličine zrna (npr. dodavanjem 5% CoAl₂O₄ inokulanta) može dodatno poboljšati mogućnost kontrole brzine puzanja.
3. Mikrostrukturne prednosti
γ′/γ dvofazna struktura, fini karbidi i ravnomjerna raspodjela legirajućih elemenata omogućuju da odljevci zadrže dobru otpornost na deformaciju i otpornost na oksidaciju na visokim temperaturama. Vruće izostatičko prešanje (HIP) dodatno poboljšava ojačanje granica zrna, dodatno produžujući vijek puzanja.