اندازه فونت: +
5 دقیقه زمان مطالعه (1031 واژه)

مزایای آلیاژ پایه کبالت

مزایای آلیاژ پایه کبالت نمونه ای از قطعاتی که از آلیاژ های پایه کبالت تولید می شود

فلز کبالت معمولاً در مصارفی که نیاز به خاصیت مغناطیسی، مقاومت به خوردگی، فرسودگی و سختی در دما های بالا باشد، بکار می رود. 

استعلام قیمت و خرید آلیاژ پایه کبالت

 هدف در این مقاله، ارائه یک دید کلی نسبت به آلیاژ های پایه کبالت، به عنوان موادی مقاوم به فرسایش، مواردی از خورندگی و حرارات زیاد می باشد. در این بین، مقاوت به فرسودگی بیشترین اهمیت را دارا است، زیرا بیشترین استفاده از آلیاژ های پایه کبالت، مربوط به همین ویژگی می باشد.

در زمینه مقاومت به گرما، کبالت بیشتر به عنوان ماده ای برای استفاده در ساختار آلیاژ های پایه نیکل به کار می رود. البته از خود آلیاژ های پایه کبالت نیز به منظور ساخت تجهیزات پایدار در برابر گرما استفاده می شود.

مصارفی که از خود فلز کبالت می شود، جدا از استفاده به عنوان ماده اصلی در ساخت آلیاژ های پایه کبالت شامل موارد زیر است:


  • تولید انواع رنگ دانه
  • در ساختار بعضی از سوپر آلیاژ های پایه نیکل
  • تولید کاربید سیمانی و فولاد ابزاری
  • مواد مغناطیسی
  • منابع اشعه گامای مصنوعی 

آلیاژ های پایه کبالت

همانطور که گفتیم، آلیاژ هایی که کبالت، ماده اصلی تشکیل دهنده آنها باشد، مقاومت بالایی به انواع عوامل مخراب برای فلزات، از جمله، خوردگی، خراش و فرسایش، هرز رفتن و حرارت بالا دارا هستند. این خواص به دلیل نوع ساختار کبالت می باشد. به طور کلی، ترکیباتی با سختی پایین تر برای ساخت تجهیزاتی که نیاز به مقاومت بالا به حرارت داشته باشند به کار می روند. در عوض ترکیبات با سختی بالا تر، در تولید تجهیزات مقاوم به فرسودگی و هرز شدن استفاده می گردند. 

در ساخت بسیاری از آلیاژ های پایه کبالت از دو ترکیب سه تایی کبالت – کروم – تنگستن و کبالت – کروم – مولیبدن بهره برده شده است. این دو ترکیب توسط الوود هینس (Elwood Haynes) در ابتدای قرن بیستم کشف شد. او کشف کرد که آلیاژی که از ترکیب دو عنصر کبالت و کروم ساخته شود، استحکام بالا و مقاومت به زنگ زدگی را خواهد داشت. هینس بعد ها به این نتیجه رسید که اضافه کردن دو عنصر تنگستن و مولیبدن به ترکیبات این آلیاژ، استحکام آن را بیش از پیش افزایش می دهد. پس از کشف این آلیاژ، او نام استلایت (Stellite) که از کلمه لاتین Stella به معنی ستاره بر گرفته شده است را بر روی آن نهاد. این نام گذاری به دلیل درخشش ستاره مانند این آلیاژ انجام گرفته بود. همچنین زمانی که هینس فهمید این آلیاژ در دما های بالا نیز بسیار کار آمد است، استفاده از آن در ساخت تجهیزات برش را نیز تبلیغ کرد. 

میلگرد های استلایت

آلیاژ های پایه کبالت بر اساس نوع مقاومتشان به دو دسته حرارتی و مقاوم به فرسایش طبقه بندی می کنند. البته آلیاژ های مقاوم به خوردگی هم در این بین وجود دارند، اما به منظور جلوگیری از خوردگی، آلیاژ های پایه نیکل مناسب تر هستند. 

آلیاژ های مقاوم به فرسایش

این مواد نسبت به آلیاژ هایی که در زمان هینس وجود داشت، کمی تغییر کرده اند. مهم ترین تفاوتشان با آلیاژ های گذشته، ترکیبات کربن و سیلیکون در آنهاست. مهم ترین آلیاژ پایه کبالت مقاوم به فرسودگی، استلایت می باشد. در انواع آلیاژ استلایت، تفاوت در مقادیر کربن و تنگستن است. مقادیر متفاوت از این دو عنصر باعث می شود گرید های مختلفی از این آلیاژ وجود داشته باشد. عنصر کربن به سختی بالاتر، شکل پذیری بیشتر آلیاژ کمک کرده و پایداری آن را در برابر ساییدگی افزایش می دهد. عنصر تنگستن نیز نقش با اهمیتی در تقویت این خواص دارد. 

سطح یک قطعه فلزی که دچار فرسایش شده است.

ترکیبات گرید های مختلف آلیاژ استلایت، تقریباً شامل 25 الی 30 درصد کروم، 2 تا 15 درصد تنگستن، 42 الی 63 درصد کبالت و مقادیر کمی از عناصر مولیبدن، کربن، سیلیکون، آهن، نیکل و منگنز می باشند. فرسودگی هایی که برای سطح قطعات بوجود می آید اکثراً به دلیل اصطکاک زیاد دو سطح، که یکی نرم و دیگری سخت است، می باشد. در اینصورت سطح سخت، تکه هایی از سطح نرم را کَنده و از بین می برد. اگر در بین این دو سطح، ذراتی مانند ذرات شن، خاک و غیره نیز وجود داشته باشد، بر شدت فرسایش خواهد افزود. 

تماس با فروشنده آلیاژ پایه کبالت

آلیاژ های حرارتی

این آلیاژ ها سالیان سال است که در ساخت توربین های گازی به کار می روند. در واقع یکی از اصلی ترین مصارف آلیاژ های پایدار در دما های بالا فارغ از نوع مواد سازندشان، استفاده از آنها در ساخت قطعات تورین های گازی است. به دلیل داشتن خصوصیاتی چون استحکام زیاد و پایداری در دما های بالا در چنین شرایطی دچار خوردگی، اکسیداسیون و فرسودگی نمی گردند. برای توربین های گازی که در ساخت هواپیما ها استفاده می گردد، وجود خواص مذکور در آلیاژ ضروری است. بنابراین باید گرید های قدرتمندی از آلیاژ مورد نظر را استفاده نمود. در مورد توربین های گازی زمینی، چون این دستگاه ها گاز های درجه پایین تری را می سوزانند، بنابراین باید مقاومت به سولفاته شدن مورد دقت قرار بگیرد؛ چرا که رسوبات سولفیدی در این حالت بیشتر مشکل ایجاد می کنند تا خوردگی و فرسودگی. 

توربین های گازی از تجهیزاتی اند که به آلیاژ های حرارتی بسیار نیازمند هستند.
امروزه استفاده از آلیاژ های پایه کبالت مقاوم به حرارت، گسترده تر شده است. دلیل این امر هم نیاز به تولید انرژی بیشتر از مصرف کردن سوخت های فسیلی و بوجود آمدن عملیات فرآوری شیمیایی جدید تر است.
به طور کلی، این نوع از آلیاژ های کبالتی ترکیباتی شامل 36 الی 60 درصد کبالت، 20 الی 23 درصد کروم، 7 الی 15 درصد تنگستن، 10 الی 22 درصد نیکل و مقادیر کمی از کربن و آهن را دارا هستند.

آلیاژ های حرارتی به اندازه نیکل و آلیاژ های آن در حوزه حرارتی استفاده نمی شوند، با این حال به دلیل داشتن مقاومتی فوق العاده به سولفاته شدن ماده بسیار مهمی به شمار می روند. خود عنصر کبالت نیز در ساخت آلیاژ های حرارتی نقش پر رنگی را ایفا می کند. 

3

Related Posts

 

نظر

هنوز کسی برای این مطلب نظر نگذاشته، شما اولین نفر باشید...
مهمان
جمعه, 10 فروردين 1403

By accepting you will be accessing a service provided by a third-party external to https://modirkharid.com/mag/