¿Cuáles son los procesos post-tratamiento comunes para Piezas forjadas de aleación de cobalto ?
1. Recocido por solución y endurecimiento por envejecimiento: la pieza fundida se calienta a más de 900 °C-1000 °C y se mantiene para homogeneizar la microestructura de la aleación, luego se enfría rápidamente; Posteriormente, el envejecimiento se realiza en el rango de 600 °C a 750 °C para precipitar la fase de fortalecimiento γ′, mejorando la resistencia a altas temperaturas.
2. Carburación/Nitruración: Al infiltrar carbono o nitrógeno a altas temperaturas, se forma una capa endurecida, mejorando la resistencia al desgaste de la superficie y la resistencia a la corrosión. Esto se utiliza a menudo para prolongar la vida útil de los accesorios tratados térmicamente.
3. Revestimiento de superficie (PVD, CVD, galvanoplastia de níquel): se utiliza deposición física de vapor (TiAlN, CrN, etc.) o deposición química de vapor (recubrimiento de barrera térmica cerámica) y galvanoplastia de níquel/cromo para formar una capa protectora densa y resistente a altas temperaturas, lo que reduce significativamente la tasa de oxidación.
4. Prensado isostático en caliente (HIP): El prensado isostático se realiza en condiciones de alta temperatura y presión superiores a 150 MPa (1150 °C–1250 °C) para eliminar la porosidad de la fundición, refinar los granos y mejorar la densidad general y la vida útil.
¿Cómo se desempeñan las piezas forjadas de aleación de cobalto en resistencia a altas temperaturas y a la fluencia en álabes de turbinas de motores aeronáuticos?
1. Resistencia a altas temperaturas: las aleaciones a base de cobalto (como la serie CoCrW) mantienen un límite elástico y una resistencia a la tracción significativos entre 1100 °C y 1200 °C, gracias al fortalecimiento por precipitación de la fase γ′ y al fortalecimiento por solución sólida de los elementos de alto punto de fusión (Cr, W).
2. Resistencia a la fluencia
Los datos experimentales muestran que en condiciones de 982°C y 151,8 MPa, el tiempo de ruptura por fluencia típico para piezas fundidas a alta temperatura es de aproximadamente 40 horas, con una tasa de fluencia en estado estacionario entre 0,03%/h y 0,05%/h. Refinar el tamaño del grano (por ejemplo, añadiendo un 5% de inoculante CoAl₂O₄) puede mejorar aún más la controlabilidad de la tasa de fluencia.
3. Ventajas microestructurales
La estructura de doble fase γ′/γ, los carburos finos y la distribución uniforme de los elementos de aleación permiten que las piezas fundidas mantengan una buena resistencia a la deformación y a la oxidación a altas temperaturas. El prensado isostático en caliente (HIP) mejora aún más el fortalecimiento de los límites del grano, extendiendo aún más la vida útil.