A A A

STOPY KOBALTU

Podstawowy zakres zastosowania w wysokich temperaturach sto­pów kobaltu pokrywa się z zakresem zastosowań stopów niklu. Jednakże duży deficyt kobaltu jest przyczyną ograniczonej produkcji tych mate­riałów, tak że są one stosowane w znacznie mniejszym zakresie niż stopy na osnowie niklu. Stopy kobaltu wykazują nieco niższą żarowytrzymałość od stopów niklu. Natomiast ich zaletą jest większa odporność na korozję wywołaną spalinami zawierającymi agresywne popioły oraz na działanie związków siarki, natomiast wykazują mniejszą odporność na utlenianie w powietrzu. Zmiany własności wytrzymałościowych w zależności od tem­peratury i czasu mają przebieg mniej drastyczny niż w stopach niklu, co daje przewagę w zastosowaniu ich do budowy szeregu elementów turbin gazowych. Korzystną własnością stopów kobaltu jest ich większa prze­wodność i mniejsza rozszerzalność cieplna. W związku z tym mają one przewagę w zastosowaniu do budowy dużych elementów, którym stawia się wymaganie długiego czasu pracy i dużej odporności na zmęczenie cieplne. Stopy żarowytrzymałe na osnowie kobaltu są utwardzane dysper­syjnie głównie fazami węglikowymi i ich skład chemiczny jest mniej zło­żony od składu stopów niklowych. W większości przypadków zawierają powyżej 20% Cr, 10—30% Ni, znaczne ilości wolframu (ok. 10%), dodatki pierwiastków węglikotwórczych, jak Ti, Ta, Zn i Nb. Zawartość węgla może dojść nawet do 0,6%. Oprócz tego niekiedy jest wprowadzany Mo, Mn, Al, Si, B. Do innych celów stosowane są stopy zawierające 26—30% Cr i 21—26% Fe, odporne na agresywne działanie środowisk gazowych do temp. 1200°C. Osnowa żarowytrzymałych stopów kobaltu jest podobnie jak u sto­pów niklu austenityczna. Oprócz wydzieleń faz węglikowych mogą w nich tworzyć się fazy międzymetaliczne, jak a, fi, n i fazy Lavesa (rozdz. 1). Fazy międzymetaliczne są generalnie niekorzystne, jednakże ich poja­wianie się w stopie nie oddziałuje tak ujemnie jak w przypadku sto­pów niklu. Jak wynika z wykresu fazowego układu Co-Cr (rys. 10.1), kobalt w temperaturze ok. 477°C przechodzi ze struktury heksagonalnej zwar­tej (e) do regularnie ściennie centrowanej (y). Generalnie w układzie Co-Cr występuje więcej faz niż w Ni-Cr. Obecność chromu przesuwa obszar występowania fazy e do wyższych temperatur, stąd też faza ta może nie­kiedy pojawiać się na skutek rozpadu metatrwałego austenitu.