鈷基高溫合金中碳化物的熱穩定性較好。溫度上升時,碳化物集聚長大速度比鎳基合金中的相長大速度要慢,重新回溶于基體的溫度也較高(最高可達1100℃),因此在溫度上升時,鈷基合金的強度下降一般比較緩慢。
一、鈷基合金有很好的抗熱腐蝕性能
一般認為,鈷基合金在這方面優于鎳基合金的原因,是鈷的硫化物熔點(如Co-Co4S3共晶,877℃)比鎳的硫化物熔點(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高,并且硫在鈷中的擴散率比在鎳中低得多。而且由于大多數鈷基合金含鉻量比鎳基合金高,所以在合金表面能形成抵抗堿金屬硫酸鹽(如Na2SO4腐蝕的Cr2O3保護層)。但鈷基高溫合金抗氧化能力通常比鎳基合金低得多。
二、生產工藝
早期的鈷基合金用非真空冶煉和鑄造工藝生產。后來研制成的合金,如Mar-M509合金,因含有較多的活性元素鋯、硼等,用真空冶煉和真空鑄造生產。
鈷基高溫合金中的碳化物顆粒的大小和分布以及晶粒尺寸對鑄造工藝很敏感,為使鑄造鈷基合金部件達到所要求的持久強度和熱疲勞性能,必須控制鑄造工藝參數。鈷基高溫合金需進行熱處理,主要是控制碳化物的析出。對鑄造鈷基高溫合金而言,首先進行高溫固溶處理,溫度通常為1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分MC型碳化物溶入固溶體;然后再在870-980℃進行時效處理,使碳化物(最常見的為M23C6)重新析出。

關鍵詞:鈷基高溫合金
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