โลหะผสมโคบอลต์

โลหะผสมที่ทนต่อการสึกหรอจากโคบอลต์

โลหะผสมที่ทนต่อการสึกหรอจากโคบอลต์มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยจากอัลลอยด์รุ่นก่อนของ Elwood Haynes ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดคือการควบคุมคาร์บอนและซิลิกอน อันที่จริง ความแตกต่างที่สำคัญในเกรดโลหะผสมของ Stellite ในปัจจุบันคือปริมาณคาร์บอนและทังสเตน ปริมาณคาร์บอนส่งผลต่อความแข็ง ความเหนียว และความทนทานต่อการสึกหรอ ทังสเตนยังมีบทบาทสำคัญในคุณสมบัติเหล่านี้. 

การสวมใส่มีหลายประเภท โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสามประเภทใหญ่ๆ:

• สึกหรอขัด

• สวมเลื่อน

• คสวมรอยสึก
  

ประเภทของการสึกหรอในการใช้งานเฉพาะเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกใช้วัสดุที่ทนต่อการสึกหรอ

• การสึกหรอจากการเสียดสีเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคแข็งหรือส่วนที่ยื่นออกมาแข็ง (ด้านตรงข้าม) ถูกบังคับและเคลื่อนที่สัมพันธ์กับพื้นผิว การสึกหรอจากความเครียดสูงและการสึกหรอจากความเครียดต่ำจะเกี่ยวข้องกับสถานะของสารกัดกร่อน (ไม่ว่าจะเป็นอนุภาคแข็งหรือส่วนที่ยื่นออกมา) หลังจากทำปฏิกิริยากับพื้นผิว หากบดวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน แสดงว่ามีความเครียดสูง หากสื่อการเจียรยังคงไม่บุบสลาย กระบวนการนี้เรียกว่าการสึกหรอจากความเค้นต่ำ โดยทั่วไปแล้ว การสึกหรอที่มีความเครียดสูงเกิดจากอนุภาคแข็งที่ประกบระหว่างพื้นผิวโลหะ (การเคลื่อนที่สัมพัทธ์) ในขณะที่การสึกหรอที่เกิดจากความเครียดต่ำจะเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวที่เคลื่อนที่สัมผัสกับสารกัดกร่อนที่อัดแน่น เช่น ดินและทราย

• ในโลหะผสมที่มีเฟสแข็ง เช่น โลหะผสมที่ทนต่อการสึกหรอที่มีโคบอลต์ ความต้านทานการสึกหรอโดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนปริมาตรของเฟสแข็ง อย่างไรก็ตาม ความต้านทานการสึกหรอได้รับอิทธิพลอย่างมากจากขนาดและรูปร่างของเฟสแข็งที่ตกตะกอนภายในโครงสร้างจุลภาคในโครงสร้างแข็ง และขนาดและรูปร่างของชนิดการกัดกร่อน

• การเลื่อนอาจเป็นเรื่องที่ซับซ้อนที่สุดและไม่ใช่ประเด็นเกี่ยวกับแนวคิด แต่เป็นการตอบสนองต่อวัสดุต่างๆ ที่ตอบสนองต่อสภาวะการเลื่อน การสึกหรอแบบเลื่อนสามารถเกิดขึ้นได้ทุกครั้งที่มีการกดพื้นผิวสองพื้นผิวเข้าด้วยกันและเคลื่อนที่โดยสัมพันธ์กัน หากพื้นผิวทั้งสองมีลักษณะเป็นโลหะและมีการหล่อลื่นเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย โอกาสเกิดความเสียหายจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

โลหะผสมที่ทนต่ออุณหภูมิสูงจากโคบอลต์

หลายปีที่ผ่านมา ผู้ใช้ superalloys หลักคืออุตสาหกรรมกังหันก๊าซ สำหรับเทอร์ไบน์แก๊สของเครื่องบิน ข้อกำหนดด้านวัสดุหลักคือ ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อความล้าจากความร้อน และทนต่อการเกิดออกซิเดชัน การต้านทานกำมะถันเป็นปัญหาหลักสำหรับกังหันก๊าซบนบก ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเผาไหม้เชื้อเพลิงคุณภาพต่ำและทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า

โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนจากโคบอลต์

แม้ว่าโลหะผสมโคบอลต์จะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของน้ำ แต่ก็ถูกจำกัดด้วยการตกตะกอนคาร์ไบด์ขอบเกรน การขาดองค์ประกอบการผสมที่สำคัญในเมทริกซ์ (หลังจากการตกตะกอนของคาร์ไบด์หรือ Laves) และในสถานการณ์ต่อไปนี้: การหล่อและวัสดุพื้นผิวเชื่อม

เนื่องจากโครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอและปริมาณคาร์บอนที่ต่ำกว่า ซูเปอร์อัลลอยที่มีโคบอลต์เป็นองค์ประกอบหลัก (ซึ่งโดยทั่วไปจะมีทังสเตนแทนที่จะเป็นโมลิบดีนัม) จึงมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของน้ำ แต่ยังมีฤทธิ์กัดกร่อนน้อยกว่าโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม-โมลิบดีนัมมาก

เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมโลหะผสมที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของน้ำได้ดีเยี่ยมในขณะเดียวกันก็มีคุณสมบัติของโคบอลต์เป็นพื้นฐานของโลหะผสม (ทนต่อการสึกหรอรูปแบบต่าง ๆ และความแข็งแรงสูงในช่วงอุณหภูมิกว้าง) การตีขึ้นรูปคาร์บอนต่ำหลายชนิด โลหะผสมเพื่อผลิตโลหะผสมโคบอลต์ - นิกเกิล - โครเมียม - โมลิบดีนัม