Pentru ce sunt procesele comune post-tratament Piese forjate din aliaje de cobalt ?
1. Soluție de recoacere și întărire prin îmbătrânire: turnarea este încălzită la peste 900°C–1000°C și ținută pentru a omogeniza microstructura aliajului, apoi se răcește rapid; ulterior, îmbătrânirea este efectuată în intervalul 600°C–750°C pentru a precipita faza de întărire γ′, îmbunătățind rezistența la temperatură ridicată.
2. Carburare/Nitrurare: Prin infiltrarea carbonului sau azotului la temperaturi ridicate, se formează un strat întărit, îmbunătățind rezistența la uzură la suprafață și rezistența la coroziune. Acesta este adesea folosit pentru a prelungi durata de viață a corpurilor de iluminat tratate termic.
3. Acoperire de suprafață (PVD, CVD, galvanizare cu nichel): Depunerea fizică de vapori (TiAlN, CrN, etc.) sau depunerea chimică de vapori (acoperire cu barieră termică ceramică) și galvanizarea nichel/crom sunt utilizate pentru a forma un strat protector dens, rezistent la temperaturi ridicate, reducând semnificativ rata de oxidare.
4. Presare izostatică la cald (HIP): Presarea izostatică este efectuată în condiții de temperatură ridicată și presiune ridicată peste 150 MPa (1150°C–1250°C) pentru a elimina porozitatea turnării, a rafina boabele și a îmbunătăți densitatea generală și durata de viață la fluaj.
Cum funcționează piesele forjate din aliaj de cobalt la temperaturi ridicate și rezistență la fluaj în paletele turbinei motoarelor aeriene?
1. Rezistență la temperatură înaltă: Aliajele pe bază de cobalt (cum ar fi seria CoCrW) mențin rezistența la curgere și rezistența la tracțiune semnificativă la 1100°C–1200°C, datorită întăririi prin precipitare a fazei γ′ și întăririi soluției solide a elementelor cu punct de topire înalt (Cr, W).
2. Rezistenta la fluaj
Datele experimentale arată că, în condiții de 982°C și 151,8 MPa, timpul tipic de rupere prin fluaj pentru turnările la temperatură înaltă este de aproximativ 40 de ore, cu o rată de fluaj în stare constantă între 0,03%/h și 0,05%/h. Rafinarea mărimii granulelor (de exemplu, prin adăugarea de 5% inoculant CoAl204) poate îmbunătăți și mai mult controlabilitatea ratei de fluaj.
3. Avantaje microstructurale
Structura dublă fază γ′/γ, carburile fine și distribuția uniformă a elementelor de aliere permit pieselor turnate să mențină o bună rezistență la deformare și rezistență la oxidare la temperaturi ridicate. Presarea izostatică la cald (HIP) îmbunătățește și mai mult întărirea granițelor, prelungind și mai mult durata de viață la fluaj.