コバルト ベースの合金の耐久性そして熱処理

耐摩耗性:

合金工作部品の摩耗は、表面への接触応力または衝撃応力によって大きく影響されます。応力下での表面摩耗は、転位流と接触表面の相互作用特性に依存します。コバルト基合金の場合、この特徴は、マトリックスのスタッキングフォールトエネルギーが低いことと、応力または温度の影響下でマトリックス構造が面心立方結晶構造から六方最密充填結晶構造に変換されることに関連しています。六方最密充填結晶構造を持つ金属材料は、耐摩耗性に優れています。さらに、炭化物などの合金の第二相の含有量、形態、分布も耐摩耗性に影響を与えます。クロム、タングステン、モリブデンの合金炭化物がコバルトリッチマトリックスに分散し、一部のクロム、タングステン、モリブデン原子がマトリックスに固溶するため、合金は強化され、耐摩耗性が向上します。鋳造コバルト基合金では、炭化物粒子のサイズは冷却速度に関連しています。冷却速度が速いほど、炭化物粒子は細かくなります。砂型鋳造では、合金の硬度は低く、炭化物粒子も粗くなります。この状態では、合金の耐摩耗性は黒鉛鋳造（微細な炭化物粒子）よりも大幅に優れており、両者の耐溶着性は明確な差がなく、粗い炭化物が耐摩耗性の向上に有益であることが示されています。

熱処理:

コバルト基合金における炭化物粒子と結晶粒のサイズと分布は、鋳造プロセスに非常に敏感です。鋳造コバルト基合金部品に必要な耐久性と熱疲労性能を達成するには、鋳造プロセスパラメータを制御する必要があります。コバルト基合金は熱処理が必要であり、主に炭化物の析出を制御するためです。鋳造コバルト基合金の場合、まず高温固溶処理を行い、通常は約1150℃の温度で、MC型炭化物を含むすべての一次炭化物を固溶体中に溶解させます。次に、870〜980℃で時効処理を行い、炭化物を再析出させます。