Hợp kim Coban

Hợp kim chống mài mòn gốc Coban

Hợp kim chống mài mòn gốc coban hầu như không thay đổi so với các hợp kim trước đó của Elwood Haynes. Sự khác biệt quan trọng nhất liên quan đến việc kiểm soát carbon và silicon (vốn là những khuyết tật trong các hợp kim trước đó). Thật vậy, sự khác biệt chính giữa các loại hợp kim coban hiện tại là hàm lượng carbon và vonfram. Hàm lượng carbon ảnh hưởng đến độ cứng, độ dẻo và khả năng chống mài mòn. Vonfram cũng đóng một vai trò quan trọng trong các tính chất này.. 

Có nhiều loại trang phục khác nhau, thường được chia thành ba loại chính:

• Mài mòn

• mặc trượt

• Cmài mòn ăn mòn
  

Loại mài mòn gặp phải trong một ứng dụng cụ thể là một yếu tố quan trọng khi lựa chọn vật liệu chống mài mòn.

• Mòn mài mòn xảy ra khi các hạt cứng hoặc phần nhô cứng (ở phía đối diện) bị ép vào và di chuyển tương đối với bề mặt. Mòn ứng suất cao và mòn ứng suất thấp liên quan đến trạng thái của vật liệu mài mòn (cho dù là hạt cứng hay phần nhô) sau khi tương tác với bề mặt. Nếu vật liệu mài mòn bị nghiền nát, nó được gọi là ở trạng thái ứng suất cao. Nếu vật liệu mài vẫn còn nguyên vẹn, quá trình này được gọi là mòn ứng suất thấp. Thông thường, mòn ứng suất cao xảy ra do các hạt cứng bị kẹp giữa các bề mặt kim loại (chuyển động tương đối), trong khi mòn ứng suất thấp xảy ra khi bề mặt chuyển động tiếp xúc với vật liệu mài mòn được nén chặt như đất và cát.

• Trong các hợp kim chứa pha cứng, chẳng hạn như hợp kim chống mài mòn gốc coban, khả năng chống mài mòn thường tăng theo tỷ lệ thể tích của pha cứng. Tuy nhiên, khả năng chống mài mòn bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi kích thước và hình dạng của các kết tủa pha cứng trong cấu trúc vi mô của cấu trúc cứng, cũng như kích thước và hình dạng của các hạt ăn mòn.

• Trượt có lẽ là vấn đề phức tạp nhất và không phải là một vấn đề mang tính khái niệm, mà là cách các vật liệu khác nhau phản ứng với điều kiện trượt. Mòn trượt có thể xảy ra bất cứ khi nào hai bề mặt được ép vào nhau và di chuyển tương đối với nhau. Nếu cả hai bề mặt đều là kim loại và có ít hoặc không có chất bôi trơn, nguy cơ hư hỏng sẽ tăng lên rất nhiều.

Hợp kim chịu nhiệt độ cao gốc Coban

Trong nhiều năm, ngành công nghiệp tua-bin khí là đối tượng sử dụng chính của siêu hợp kim. Đối với tua-bin khí máy bay, yêu cầu vật liệu chính là độ bền nhiệt độ cao, khả năng chống mỏi nhiệt và khả năng chống oxy hóa. Khả năng chống lưu huỳnh là mối quan tâm lớn đối với tua-bin khí trên đất liền, vốn thường đốt nhiên liệu chất lượng thấp và hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn.

Hợp kim chống ăn mòn gốc Coban

Mặc dù hợp kim coban có khả năng chống ăn mòn nước ở một mức độ nào đó, nhưng chúng bị hạn chế bởi sự kết tủa cacbua ở ranh giới hạt, thiếu các nguyên tố hợp kim quan trọng trong ma trận (sau khi kết tủa cacbua hoặc Laves) và trong các trường hợp sau: vật liệu đúc và vật liệu bề mặt hàn.

Do cấu trúc vi mô đồng nhất và hàm lượng carbon thấp hơn, siêu hợp kim gốc coban biến dạng (thường chứa vonfram thay vì molypden) có khả năng chống ăn mòn nước tốt hơn, nhưng vẫn ít bị ăn mòn hơn nhiều so với hợp kim niken-crom-molypden.

Để đáp ứng nhu cầu công nghiệp về hợp kim có khả năng chống ăn mòn nước tuyệt vời đồng thời vẫn có các đặc tính của coban làm cơ sở cho hợp kim (chống chịu nhiều dạng mài mòn khác nhau và độ bền cao trong phạm vi nhiệt độ rộng), rèn một số hợp kim cacbon thấp để sản xuất hợp kim coban-niken-crom-molypden.