leghe di cobalto

Leghe resistenti all'usura a base di cobalto

Le leghe resistenti all'usura a base di cobalto sono poco cambiate rispetto alle precedenti leghe di Elwood Haynes. La differenza più importante ha a che fare con il controllo del carbonio e del silicio (che erano difetti nelle leghe precedenti). In effetti, la principale differenza tra gli attuali gradi di leghe Stellite è il contenuto di carbonio e tungsteno. Il contenuto di carbonio influisce sulla durezza, duttilità e resistenza all'usura. Anche il tungsteno svolge un ruolo importante in queste proprietà. 

Esistono diversi tipi di abbigliamento, generalmente suddivisi in tre grandi categorie:

• Usura abrasiva

• usura da scorrimento

• Cusura da corrosione
  

Il tipo di usura che si incontra in una particolare applicazione è un fattore importante nella scelta dei materiali resistenti all'usura.

• L'usura abrasiva si verifica quando particelle dure o sporgenze dure (sul lato opposto) vengono forzate e si muovono rispetto alla superficie. L'usura ad alta sollecitazione e l'usura a bassa sollecitazione coinvolgono lo stato del mezzo abrasivo (se particelle dure o sporgenze) dopo l'interazione con la superficie. Se un mezzo abrasivo viene frantumato, si dice che si trovi in ​​uno stato di forte stress. Se il mezzo di macinazione rimane intatto, il processo viene chiamato usura da bassa sollecitazione. Tipicamente, l'usura da sollecitazione elevata è causata da particelle dure che vengono inserite tra le superfici metalliche (movimento relativo), mentre l'usura da sollecitazione ridotta si verifica quando le superfici in movimento entrano in contatto con abrasivi imballati come terra e sabbia.

• Nelle leghe contenenti una fase dura, come le leghe resistenti all'usura a base di cobalto, la resistenza all'usura generalmente aumenta con la frazione in volume della fase dura. Tuttavia, la resistenza all'usura è fortemente influenzata dalle dimensioni e dalla forma della fase dura che precipita all'interno della microstruttura nella struttura dura e dalle dimensioni e dalla forma delle specie di corrosione.

• Lo scorrimento è probabilmente il più complesso e non è una questione concettuale, ma piuttosto come materiali diversi rispondono alle condizioni di scorrimento. L'usura da scorrimento può verificarsi ogni volta che due superfici vengono premute insieme e spostate l'una rispetto all'altra. Se entrambe le superfici sono di natura metallica e hanno poca o nessuna lubrificazione, la possibilità di danni aumenta notevolmente.

Leghe resistenti alle alte temperature a base di cobalto

Per molti anni, il principale utilizzatore di superleghe è stata l'industria delle turbine a gas. Per le turbine a gas degli aerei, i principali requisiti dei materiali sono resistenza alle alte temperature, resistenza alla fatica termica e resistenza all'ossidazione. La resistenza allo zolfo è una delle principali preoccupazioni per le turbine a gas terrestri che in genere bruciano combustibili di bassa qualità e funzionano a temperature più basse.

Leghe resistenti alla corrosione a base di cobalto

Sebbene le leghe di cobalto abbiano una certa resistenza alla corrosione dell'acqua, sono limitate dalla precipitazione del carburo al bordo del grano, dalla mancanza di elementi di lega importanti nella matrice (dopo la precipitazione del carburo o di Laves) e nelle seguenti situazioni: materiale di superficie per colata e saldatura.

A causa della loro microstruttura uniforme e del minor contenuto di carbonio, le superleghe deformate a base di cobalto (che in genere contengono tungsteno invece del molibdeno) sono più resistenti alla corrosione dell'acqua, ma sono comunque molto meno corrosive delle leghe di nichel-cromo-molibdeno.

Per soddisfare la domanda industriale di leghe con un'eccellente resistenza alla corrosione dell'acqua e allo stesso tempo aventi le proprietà del cobalto come base della lega (resistenza a varie forme di usura ed elevata resistenza in un ampio intervallo di temperature), forgiando diversi a basso tenore di carbonio leghe per produrre leghe di cobalto-nichel-cromo-molibdeno.