コバルト合金

コバルトベースの耐摩耗性合金

コバルトベースの耐摩耗性合金は、Elwood Haynes の初期の合金からほとんど変更されていません。最も重要な違いは、炭素とシリコン (以前の合金では欠陥であった) の制御に関係しています。実際、現在のステライト合金グレードの主な違いは、炭素とタングステンの含有量です。炭素含有量は、硬度、延性、耐摩耗性に影響します。タングステンもこれらの特性において重要な役割を果たします. 

摩耗にはいくつかの異なるタイプがあり、一般に次の 3 つの大きなカテゴリに分類されます。

• 摩耗

• すべり摩耗

• C腐食摩耗
  

特定のアプリケーションで発生する摩耗の種類は、耐摩耗性材料を選択する際の重要な要素です。

• 研磨摩耗は、硬い粒子または硬い突起 (反対側) が表面に対して押し付けられて移動するときに発生します。高応力摩耗と低応力摩耗には、表面と相互作用した後の研磨媒体の状態 (硬質粒子または突起) が関係します。研磨媒体が押しつぶされると、それは高応力状態にあると言われます。粉砕媒体が無傷のままである場合、このプロセスは低応力摩耗と呼ばれます。通常、高応力摩耗は金属表面の間に硬い粒子が挟まれること (相対運動) によって引き起こされますが、低応力摩耗は移動する表面が土や砂などの充填された研磨剤と接触するときに発生します。

• コバルトベースの耐摩耗性合金などの硬質相を含む合金では、耐摩耗性は一般に硬質相の体積分率とともに増加します。しかし、耐摩耗性は、硬質組織の微細構造内に析出する硬質相のサイズと形状、および腐食種のサイズと形状に大きく影響されます。

• 滑りはおそらく最も複雑で、概念的な問題ではなく、さまざまな材料が滑り条件にどのように反応するかという問題です。滑り摩耗は、2 つの表面が互いに押し付けられて相対的に移動するたびに発生する可能性があります。両方の表面が本質的に金属であり、潤滑剤がほとんどまたはまったくない場合、損傷の可能性が大幅に増加します.

コバルト基耐熱合金

長年にわたり、超合金の主なユーザーはガスタービン産業でした。航空機用ガスタービンの主な材料要件は、高温強度、熱疲労耐性、および耐酸化性です。耐硫黄性は、一般的に低品位燃料を燃焼させ、低温で作動する陸上ガスタービンにとって大きな懸念事項です。

コバルトベースの耐食性合金

コバルト合金は水腐食に対してある程度の耐性がありますが、粒界炭化物析出、マトリックス内の重要な合金元素の欠如 (炭化物またはラーベス析出後)、および次の状況によって制限されます: 鋳造および溶接表面材。

微細構造が均一で炭素含有量が少ないため、変形したコバルトベースの超合金 (通常、モリブデンの代わりにタングステンを含む) は水による腐食に対してより耐性がありますが、それでもニッケル - クロム - モリブデン合金よりもはるかに腐食性が低くなります。

合金の基礎としてコバルトの特性（さまざまな形態の摩耗に対する耐性と広い温度範囲にわたる高強度）を同時に持ちながら、水腐食に対する優れた耐性を備えた合金に対する工業的需要を満たすために、いくつかの低炭素を鍛造しますコバルト - ニッケル - クロム - モリブデン合金を製造するための合金。