熱処理とCNC加工サービスを備えた中国の元の鋳造所からのコバルトベースの合金インベストメント鋳造製品
| 金属インベストメント鋳造プロセスRMCで | |||
| カテゴリー | 中国グレード | 米国グレード | ドイツグレード |
| 炭素鋼 | ZG15、ZG20、ZG25、ZG35、ZG45、ZG55、Q235、Q345、Q420 | 1008、1015、1018、1020、 1025、1030、1035、1040、 1045、1050、1060、1070、WC6、WCC、WCB、WCA、LCB | 1.0570、1.0558、1.1191、1.0619、1.0446、GS38、GS45、GS52、GS60、1.0601、C20、C25、C30、C45 |
| 低合金鋼 | 20Mn、45Mn、ZG20Cr、40Cr、20Mn5、16CrMo4、42CrMo、 40CrV、20CrNiMo、GCr15、9Mn2V | 1117、4130、4140、4340、6150、5140、WC6、LCB、Gr.13Q、8620、8625、8630、8640、H13 | GS20Mn5、GS15CrNi6、GS16MnCr5、GS25CrMo4V、GS42CrMo4、S50CrV4、 34crnimo6、50crmo4、g-x35crmo17、1.1131、1.0037、1.0122、1.2162、1.2542、1.6511、1.6523、1.6580、1.7131、1.7132、1.7218、1.7225、1.727、1.72528、1.772728、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128、1.72128 |
| 高マンガン鋼 | ZGMn13-1、ZGMn13-3、ZGMn13-5 | B2、B3、B4 | 1.3802、1.3966、1.3301、1.3302 |
| 工具鋼 | Cr12 | A5、H12、S5 | 1.2344、1.3343、1.4528、GXCrMo17、X210Cr13、GX162CrMoV12 |
| 耐熱鋼 | 20Cr25Ni20、16Cr23Ni13、 45Cr14Ni14W2Mo | 309、310、CK20、CH20、HK30 | 1.4826、1.4828、1.4855、1.4865 |
| ニッケル基合金 | ハステリー-C、ハステリー-X、SUPPER22H、CW-2M、CW-6M、CW-12MW、CX-2MW、HX(66Ni-17Cr)、MRE-2、NA-22H、NW-22、M30C、M-35 -1、インコロイ600、 インコロイ625 | 2.4815、2.4879、2.4680 | |
| コバルト基合金 | UMC50、670、グレード31 | 2.4778 | |
コバルトベースの合金は、さまざまな種類の摩耗、腐食、高温酸化に耐えることができる硬質合金です。コバルトベースの合金は、主成分としてコバルトに基づいており、かなりの量のニッケル、クロム、タングステンなどの合金化元素、およびモリブデン、ニオブ、タンタル、チタン、ランタン、場合によっては鉄などの少量の合金化元素が含まれています。 .合金のさまざまな組成に応じて、コバルトベースの合金は溶接ワイヤにすることができ、粉末は硬質表面溶接、溶射、スプレー溶接およびその他のプロセスに使用でき、鋳物にすることもできます、鍛造品、粉末冶金部品。コバルトベースの合金は、最終用途によって分類され、コバルトベースの耐摩耗性合金、コバルトベースの高温合金、およびコバルトベースの耐溶液腐食性合金に分類できます。一般的な動作条件では、耐摩耗性と耐高温性、または耐摩耗性と耐腐食性の両方を備えています。動作条件によっては、高温、耐摩耗性、耐食性が同時に必要になる場合もあります。作業条件が複雑になればなるほど、コバルトベースの合金の利点がより明確になります。
コバルト基合金の特性
コバルトベースの超合金の主な炭化物は、MC、M23C6、および M6C です。鋳造コバルト基合金では、M23C6 が徐冷中に粒界とデンドライトの間に析出します。一部の合金では、微細な M23C6 がマトリックス γ と共晶を形成することがあります。MC炭化物粒子は大きすぎて直接転位に大きな影響を与えることができないため、合金に対する強化効果は明らかではありませんが、微細に分散した炭化物は優れた強化効果をもたらします。粒界に存在する炭化物（主にM23C6）は、粒界すべりを防止し、耐久強度を向上させます。コバルトベースの超合金 HA-31 (X-40) の微細構造は、分散した強化相 (CoCrW)6 C タイプの炭化物です。シグマ相などの一部のコバルトベースの合金に現れるトポロジカル最密相は有害であり、合金を脆くします。
コバルト基合金の炭化物の熱安定性は良好です。温度が上昇すると、炭化物蓄積の成長速度はニッケル基合金の γ 相の成長速度よりも遅く、マトリックスに再溶解する温度も高くなります (最大 1100°C)。 .したがって、温度が上昇すると、コバルトベースの合金合金の強度は一般的にゆっくりと低下します。コバルトベースの合金は、優れた耐熱腐食性を備えています。この点でコバルト基合金がニッケル基合金よりも優れている理由は、硫化コバルトの融点 (Co-Co4S3 共晶など、877℃) がニッケルの融点 (例えば、Ni-Ni3S2 共晶など) よりも高いためです。 (645°C) は高く、コバルトの硫黄の拡散速度はニッケルよりもはるかに低く、ほとんどのコバルトベースの合金はニッケルベースの合金よりもクロム含有量が高いため、アルカリ金属の保護層を形成できます。合金の表面に硫酸塩 (Na2SO4 によって腐食される Cr2O3 保護層など) を形成しますが、一般に、コバルトベースの合金の耐酸化性は、ニッケルベースの合金の耐酸化性よりもはるかに低くなります。
他の超合金とは異なり、コバルトベースの超合金は、マトリックスにしっかりと結合した規則的な析出相によって強化されていませんが、固溶体強化されたオーステナイト fcc マトリックスと、マトリックスに分散した少量の炭化物で構成されています。コバルトベースの超合金の鋳造は、炭化物の強化に大きく依存しています。純粋なコバルト結晶は、417°C 未満で六方最密充填 (hcp) 結晶構造を持ち、高温では fcc に変化します。コバルトベースの超合金の使用中にこの変換を回避するために、事実上すべてのコバルトベースの合金は、室温から融点温度まで構造を安定させるためにニッケルと合金化されます。コバルトベースの合金は、フラットな破壊応力と温度の関係を持っていますが、1000°C を超える温度では、他の高温よりも優れた耐熱腐食性を示します。
コバルト基合金の熱処理
コバルトベースの合金の炭化物粒子のサイズと分布、および粒子サイズは、鋳造プロセスに非常に敏感です。鋳造コバルト基合金鋳造部品に必要な耐久強度と熱疲労特性を達成するには、鋳造プロセス パラメータを制御する必要があります。コバルトベースの合金は、主に炭化物の析出を制御するために熱処理が必要です。鋳造コバルトベースの合金の場合、最初に通常約 1150°C の温度で高温固溶体処理を実行して、一部の MC タイプの炭化物を含むすべての一次炭化物が固溶体に溶解するようにします。その後、870～980℃で時効処理を行います。再び炭化物を析出させます。
コバルト基合金の一般的なグレード
一般的なコバルトベースの高温合金の典型的なグレードは次のとおりです。2.4778 (DIN EN 10295 による)Hayness 188、Haynes 25 (L-605)、Alloy S-816、UMCo-50、MP-159、FSX-414、X -40、ステライト 6B、グレード 31 など、中国のブランドは次のとおりです。GH5188 (GH188)、GH159、GH605、K640、DZ40M など。
コバルト基合金鋳物の用途
一般に、コバルトベースの超合金には、一貫した強化相がありません。中温での強度は低いですが (ニッケル基合金の 50 ～ 75% のみ)、強度が高く、熱疲労抵抗、耐摩耗性に優れ、溶接性が高く、980°C 以上の温度で熱腐食抵抗があります。したがって、コバルトベースの合金鋳物は、主に、航空ジェットエンジン、産業用ガスタービン、海軍用ガスタービン、ディーゼルエンジンノズルなどのガイドベーンとノズルガイドベーンの製造に適しています.
