ประสิทธิภาพ:

โดยทั่วไปแล้ว superalloys ที่มีโคบอลต์เป็นพื้นฐานไม่มีขั้นตอนการเสริมความแข็งแกร่งที่สอดคล้องกันแม้ว่าความแข็งแรงที่อุณหภูมิปานกลางจะต่ำ (เพียง 50-75% ของโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นองค์ประกอบหลัก) แต่ก็มีความแข็งแรงสูงกว่า ทนต่อความล้าจากความร้อนได้ดี และทนต่อการกัดกร่อนจากความร้อนที่สูงกว่า 980 °Cและทนต่อการขัดถูและเชื่อมได้ดียิ่งขึ้นเหมาะสำหรับทำรางนำทางและรางนำหัวฉีดสำหรับเครื่องยนต์ไอพ่น กังหันก๊าซอุตสาหกรรม กังหันก๊าซในเรือ และหัวฉีดเครื่องยนต์ดีเซล

ขั้นตอนการเสริมความแข็งแกร่งของคาร์ไบด์คาร์ไบด์ที่สำคัญที่สุดในซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีโคบอลต์เป็นส่วนประกอบหลักคือ MC, M23C6 และ M6Cในโลหะผสมที่มีโคบอลต์เป็นองค์ประกอบหลัก M23C6 จะถูกตกตะกอนระหว่างขอบเกรนและเดนไดรต์ระหว่างการหล่อเย็นช้าในโลหะผสมบางชนิด M23C6 ที่ละเอียดสามารถสร้างยูเทคติกด้วยเมทริกซ์ γอนุภาคคาร์ไบด์ MC มีขนาดใหญ่เกินไปที่จะส่งผลโดยตรงต่อความคลาดเคลื่อน ดังนั้นผลการเสริมความแข็งแกร่งของโลหะผสมจึงไม่ชัดเจน ในขณะที่คาร์ไบด์ที่กระจายอย่างประณีตจะให้ผลการเสริมความแข็งแกร่งที่ดีคาร์ไบด์ที่ตั้งอยู่บนขอบเกรน (ส่วนใหญ่เป็น M23C6) สามารถป้องกันการลื่นไถลของขอบเกรน ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งด้านความทนทานโครงสร้างจุลภาคของซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีโคบอลต์เป็นองค์ประกอบหลัก HA-31 (X-40) เป็นเฟสเสริมความแข็งแรงแบบกระจาย(CoCrW)6 คาร์ไบด์ชนิด C

เฟสที่อัดแน่นของทอพอโลยีที่ปรากฏในบางส่วน โลหะผสมโคบอลต์เช่น ซิกม่าเฟสและลาฟส์ เป็นอันตรายและทำให้โลหะผสมเปราะโลหะผสมที่มีโคบอลต์เป็นส่วนประกอบหลักไม่ค่อยใช้สารประกอบระหว่างโลหะในการเสริมความแข็งแรง เนื่องจาก Co3 (Ti, Al), Co3Ta ฯลฯ ไม่เสถียรที่อุณหภูมิสูง แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โลหะผสมที่มีโคบอลต์เป็นส่วนประกอบหลักซึ่งใช้สารประกอบระหว่างโลหะเพื่อการเสริมความแข็งแรงก็ได้รับการพัฒนา

ความเสถียรทางความร้อนของคาร์ไบด์ในโลหะผสมที่มีโคบอลต์เป็นส่วนประกอบจะดีกว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อัตราการเติบโตของการสะสมคาร์ไบด์จะช้ากว่าอัตราการเติบโตของเฟส γ ในโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก และอุณหภูมิของการละลายอีกครั้งในเมทริกซ์ก็สูงขึ้นเช่นกัน (สูงถึง 1100 °C) .ดังนั้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โลหะผสมที่มีโคบอลต์เป็นพื้นฐาน ความแข็งแรงของโลหะผสมโดยทั่วไปจะลดลงอย่างช้าๆ

โลหะผสมจากโคบอลต์มีความร้อนที่ดี ความต้านทานการกัดกร่อน.เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าทำไมโลหะผสมโคบอลต์เหนือกว่าโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นพื้นฐานในแง่นี้คือจุดหลอมเหลวของโคบอลต์ซัลไฟด์ (เช่น Co-Co4S3 ยูเทคติก 877 ℃) สูงกว่าของนิกเกิลจุดหลอมเหลวของสาร (เช่น Ni-Ni3S2 eutectic ที่ 645 องศาเซลเซียส) อยู่ในระดับสูง และอัตราการแพร่ของกำมะถันในโคบอลต์จะต่ำกว่าในนิกเกิลมากและเนื่องจากโลหะผสมที่มีโคบอลต์เป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่มีปริมาณโครเมียมที่สูงกว่าโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก จึงสามารถสร้างชั้นป้องกันของโลหะอัลคาไลซัลเฟต (เช่น ชั้นป้องกัน Cr2O3 ที่สึกกร่อนโดย Na2SO4) บนพื้นผิวของโลหะผสมได้อย่างไรก็ตาม ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของโลหะผสมที่มีโคบอลต์เป็นหลักนั้นโดยทั่วไปแล้วจะต่ำกว่าโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นองค์ประกอบหลักมากโลหะผสมที่มีโคบอลต์เป็นองค์ประกอบหลักถูกผลิตขึ้นโดยกระบวนการถลุงและหล่อแบบไม่ใช้สุญญากาศโลหะผสมที่พัฒนาขึ้นในภายหลัง เช่น โลหะผสม Mar-M509 ผลิตโดยการถลุงด้วยสุญญากาศและการหล่อแบบสุญญากาศ เนื่องจากมีองค์ประกอบที่ออกฤทธิ์มากกว่า เช่น เซอร์โคเนียมและโบรอน

ทนทาน:

การสึกหรอของชิ้นงานโลหะผสมส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากความเค้นสัมผัสหรือความเค้นกระแทกบนพื้นผิวการสึกหรอของพื้นผิวภายใต้ความเค้นขึ้นอยู่กับลักษณะปฏิสัมพันธ์ของการไหลของความคลาดเคลื่อนและพื้นผิวสัมผัสสำหรับโลหะผสมที่มีโคบอลต์เป็นองค์ประกอบหลัก คุณลักษณะนี้เกี่ยวข้องกับพลังงานความผิดพลาดจากการซ้อนที่ต่ำกว่าของเมทริกซ์และการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเมทริกซ์จากลูกบาศก์ที่อยู่กึ่งกลางใบหน้าไปเป็นโครงสร้างผลึกที่อัดแน่นด้วยหกเหลี่ยมภายใต้ผลกระทบของความเครียดหรืออุณหภูมิโลหะที่มีโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมอัดแน่น วัสดุ ทนต่อการขัดถูได้ดีกว่านอกจากนี้เนื้อหา สัณฐานวิทยา และการกระจายของระยะที่สองของโลหะผสม เช่น คาร์ไบด์ ก็มีผลกระทบต่อความต้านทานการสึกหรอเช่นกันเนื่องจากโลหะผสมคาร์ไบด์ของโครเมียม ทังสเตน และโมลิบดีนัมมีการกระจายในเมทริกซ์ที่อุดมด้วยโคบอลต์และส่วนหนึ่งของอะตอมโครเมียม ทังสเตน และโมลิบดีนัมจะละลายในของแข็งในเมทริกซ์ โลหะผสมจึงมีความเข้มแข็ง จึงช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอในโลหะผสมที่มีโคบอลต์เป็นองค์ประกอบหลัก ขนาดของอนุภาคคาร์ไบด์สัมพันธ์กับอัตราการทำความเย็นการระบายความร้อนที่เร็วขึ้นหมายถึงอนุภาคคาร์ไบด์ที่ละเอียดกว่าในการหล่อทราย ความแข็งของโลหะผสมต่ำ และอนุภาคคาร์ไบด์ก็หยาบกว่าเช่นกันในสถานะนี้ ความต้านทานการสึกหรอจากการเสียดสีของโลหะผสมจะดีกว่าการหล่อแบบกราไฟท์ (อนุภาคคาร์ไบด์ละเอียด) อย่างมีนัยสำคัญ และความต้านทานการสึกหรอของกาวของทั้งสองอย่าง ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าคาร์ไบด์แบบหยาบมีประโยชน์ในการปรับปรุงความสามารถในการกัดกร่อน ความต้านทานการสึกหรอ