K čemu jsou běžné doléčovací procesy Odlitky ze slitin kobaltu Výkovky ?
1. Roztokové žíhání a stárnutí: Odlitek se zahřeje na teplotu vyšší než 900°C–1000°C a udržuje se, aby se homogenizovala mikrostruktura slitiny, poté se rychle ochladí; následně se provádí stárnutí v rozsahu 600°C–750°C, aby se vysrážela γ′ zpevňovací fáze, čímž se zlepšila pevnost při vysokých teplotách.
2. Nauhličování/Nitridace: Infiltrací uhlíku nebo dusíku při vysokých teplotách se vytvoří vytvrzená vrstva, která zlepšuje odolnost proti opotřebení povrchu a odolnost proti korozi. To se často používá k prodloužení životnosti tepelně upravených svítidel.
3. Povrchové povlakování (PVD, CVD, niklové galvanické pokovování): Fyzikální napařování (TiAlN, CrN atd.) nebo chemické napařování (keramický tepelně bariérový povlak) a galvanické pokovování niklu/chrómu se používá k vytvoření husté ochranné vrstvy odolné vůči vysokým teplotám, výrazně snižující rychlost oxidace.
4. Izostatické lisování za tepla (HIP): Izostatické lisování se provádí za podmínek vysoké teploty a vysokého tlaku nad 150 MPa (1150°C–1250°C), aby se odstranila poréznost odlitku, zjemnila se zrna a zlepšila se celková hustota a životnost při tečení.
Jak fungují výkovky z kobaltových slitin při vysoké teplotě a odolnosti proti tečení v lopatkách leteckých turbín?
1. Pevnost při vysoké teplotě: Slitiny na bázi kobaltu (jako je řada CoCrW) si udržují významnou mez kluzu a pevnost v tahu při 1100°C–1200°C, a to díky precipitačnímu zpevnění γ′ fáze a zpevnění tuhého roztoku prvků s vysokým bodem tání (Cr, W).
2. Odolnost proti tečení
Experimentální data ukazují, že za podmínek 982 °C a 151,8 MPa je typická doba tečení pro vysokoteplotní odlitky přibližně 40 hodin, s rychlostí tečení v ustáleném stavu mezi 0,03 %/h a 0,05 %/h. Zjemnění velikosti zrn (např. přidáním 5% očkovací látky CoAl204) může dále zlepšit ovladatelnost rychlosti tečení.
3. Mikrostrukturální výhody
Dvoufázová struktura γ′/γ, jemné karbidy a rovnoměrné rozložení legujících prvků umožňují odlitkům udržovat dobrou odolnost proti deformaci a oxidaci při vysokých teplotách. Izostatické lisování za tepla (HIP) dále zlepšuje zpevnění hranic zrn a dále prodlužuje životnost při tečení.