Produits de moulage de précision en alliage à base de cobalt de la fonderie d'origine chinoise avec traitement thermique et services d'usinage CNC

L'alliage à base de cobalt est un alliage dur qui peut résister à divers types d'usure, de corrosion et d'oxydation à haute température.Les alliages à base de cobalt sont à base de cobalt comme composant principal, contenant une quantité considérable de nickel, des éléments chimiques d'alliage tels que le chrome, le tungstène et une petite quantité d'éléments d'alliage tels que le molybdène, le niobium, le tantale, le titane, le lanthane et parfois le fer .Selon la composition différente de l'alliage, l'alliage à base de cobalt peut être transformé en fil à souder et la poudre peut être utilisée pour le soudage sur surface dure, la pulvérisation thermique, le soudage par pulvérisation et d'autres procédés, et elle peut également être transformée en pièces moulées. , pièces forgées et pièces de métallurgie des poudres.Classés selon l'utilisation finale, les alliages à base de cobalt peuvent être divisés en alliages résistants à l'usure à base de cobalt, alliages à haute température à base de cobalt et alliages à base de cobalt résistant à la corrosion en solution.Dans des conditions générales de fonctionnement, ils sont à la fois résistants à l'usure et aux hautes températures ou résistants à l'usure et à la corrosion.Certaines conditions de fonctionnement peuvent également nécessiter une résistance élevée à la température, à l'usure et à la corrosion en même temps.Plus les conditions de travail sont complexes, plus les avantages des alliages à base de cobalt sont évidents.

Propriétés des alliages à base de cobalt
Les principaux carbures des superalliages à base de cobalt sont le MC, le M23C6 et le M6C.Dans les alliages coulés à base de cobalt, le M23C6 est précipité entre les joints de grains et les dendrites lors d'un refroidissement lent.Dans certains alliages, le M23C6 fin peut former un eutectique avec la matrice γ.Les particules de carbure MC sont trop grosses pour avoir un effet direct significatif sur les dislocations, de sorte que l'effet de renforcement sur l'alliage n'est pas évident, tandis que les carbures finement dispersés ont un bon effet de renforcement.Les carbures situés sur le joint de grain (principalement M23C6) peuvent empêcher le glissement du joint de grain, améliorant ainsi la résistance à l'endurance.La microstructure du superalliage à base de cobalt HA-31 (X-40) est une phase de renforcement dispersée (CoCrW)6 carbure de type C.Les phases topologiques compactes qui apparaissent dans certains alliages à base de cobalt, telles que la phase sigma, sont nocives et rendent l'alliage cassant.

La stabilité thermique des carbures dans les alliages à base de cobalt est bonne.Lorsque la température augmente, le taux de croissance de l'accumulation de carbure est plus lent que le taux de croissance de la phase γ dans l'alliage à base de nickel, et la température de redissolution dans la matrice est également plus élevée (jusqu'à 1100°C) .Par conséquent, lorsque la température augmente, l'alliage à base de cobalt La résistance de l'alliage diminue généralement lentement.Les alliages à base de cobalt ont une bonne résistance à la corrosion thermique.La raison pour laquelle les alliages à base de cobalt sont supérieurs aux alliages à base de nickel à cet égard est que le point de fusion du sulfure de cobalt (tel que l'eutectique Co-Co4S3, 877℃) est supérieur à celui du nickel (par exemple, l'eutectique Ni-Ni3S2 (645 °C) est élevée et la vitesse de diffusion du soufre dans le cobalt est bien inférieure à celle du nickel. Et comme la plupart des alliages à base de cobalt ont une teneur en chrome plus élevée que les alliages à base de nickel, ils peuvent former une couche protectrice de métal alcalin. sulfate (comme une couche protectrice de Cr2O3 qui est corrodée par Na2SO4) à la surface de l'alliage.Cependant, la résistance à l'oxydation des alliages à base de cobalt est généralement bien inférieure à celle des alliages à base de nickel.

Contrairement aux autres superalliages, les superalliages à base de cobalt ne sont pas renforcés par une phase de précipitation ordonnée fermement liée à la matrice, mais sont composés d'une matrice austénite fcc qui a été renforcée en solution solide et d'une petite quantité de carbures répartis dans la matrice.La coulée de superalliages à base de cobalt repose fortement sur le renforcement au carbure.Les cristaux de cobalt pur ont une structure cristalline hexagonale compacte (hcp) en dessous de 417°C, qui se transforme en fcc à des températures plus élevées.Afin d'éviter cette transformation lors de l'utilisation de superalliages à base de cobalt, pratiquement tous les alliages à base de cobalt sont alliés au nickel afin de stabiliser la structure de la température ambiante à la température de fusion.Les alliages à base de cobalt ont une relation contrainte de rupture plate-température, mais présentent une résistance à la corrosion thermique supérieure à des températures supérieures à 1000 ° C par rapport aux autres températures élevées.

Traitement thermique des alliages à base de cobalt
La taille et la distribution des particules de carbure et la taille des grains dans les alliages à base de cobalt sont très sensibles au processus de coulée.Afin d'obtenir la résistance à l'endurance requise et les propriétés de fatigue thermique des pièces coulées en alliage à base de cobalt, les paramètres du processus de coulée doivent être contrôlés.Les alliages à base de cobalt nécessitent un traitement thermique, principalement pour contrôler la précipitation des carbures.Pour les alliages coulés à base de cobalt, effectuez d'abord un traitement en solution solide à haute température, généralement à une température d'environ 1 150 °C, de sorte que tous les carbures primaires, y compris certains carbures de type MC, soient dissous en solution solide ;ensuite, un traitement de vieillissement est effectué à 870-980°C.Faire à nouveau précipiter les carbures.

Nuances courantes d'alliages à base de cobalt
Les nuances typiques d'alliages haute température à base de cobalt courants sont : 2.4778 (selon DIN EN 10295) Hayness 188, Haynes 25 (L-605), Alloy S-816, UMCo-50, MP-159, FSX-414, X -40, Stellite 6B, Grade 31, etc., les marques chinoises sont : GH5188 (GH188), GH159, GH605, K640, DZ40M et ainsi de suite.

Applications des pièces moulées en alliage à base de cobalt
Généralement, les superalliages à base de cobalt manquent de phases de renforcement cohérentes.Bien que la résistance à moyenne température soit faible (seulement 50-75% des alliages à base de nickel), ils ont une résistance plus élevée, une bonne résistance à la fatigue thermique, une résistance à l'abrasion, une meilleure soudabilité et une résistance à la corrosion thermique au-dessus de la température de 980°C.Par conséquent, les pièces moulées en alliage à base de cobalt conviennent principalement à la fabrication d'aubes directrices et d'aubes directrices de tuyère pour les moteurs à réaction d'aviation, les turbines à gaz industrielles, les turbines à gaz navales et les tuyères de moteurs diesel, etc.