Gussteile aus Kobaltlegierungen Hersteller

Wofür gibt es gängige Nachbehandlungsprozesse? Gussteile aus Kobaltlegierungen ?

1. Lösungsglühen und Aushärten: Das Gussstück wird auf über 900–1000 °C erhitzt und gehalten, um die Mikrostruktur der Legierung zu homogenisieren, und dann schnell abgekühlt; Anschließend wird eine Alterung im Bereich von 600–750 °C durchgeführt, um die γ′-Verfestigungsphase auszulösen und so die Hochtemperaturfestigkeit zu verbessern.

2. Aufkohlen/Nitrieren: Durch das Einbringen von Kohlenstoff oder Stickstoff bei hohen Temperaturen wird eine gehärtete Schicht gebildet, die die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche verbessert. Dies wird häufig verwendet, um die Lebensdauer wärmebehandelter Armaturen zu verlängern.

3. Oberflächenbeschichtung (PVD, CVD, Nickel-Galvanik): Durch physikalische Gasphasenabscheidung (TiAlN, CrN usw.) oder chemische Gasphasenabscheidung (keramische Wärmedämmschicht) und Galvanisierung von Nickel/Chrom wird eine dichte, hochtemperaturbeständige Schutzschicht gebildet, wodurch die Oxidationsrate deutlich reduziert wird.

4. Heißisostatisches Pressen (HIP): Isostatisches Pressen wird unter Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen über 150 MPa (1150 °C–1250 °C) durchgeführt, um Gussporosität zu beseitigen, Körner zu verfeinern und die Gesamtdichte und Kriechlebensdauer zu verbessern.

Wie verhalten sich Gussteile aus Kobaltlegierungen hinsichtlich der Hochtemperatur- und Kriechbeständigkeit in Turbinenschaufeln von Flugzeugtriebwerken?

1. Hochtemperaturfestigkeit: Kobaltbasierte Legierungen (wie die CoCrW-Serie) behalten dank der Ausscheidungsverfestigung der γ′-Phase und der Mischkristallverfestigung von Elementen mit hohem Schmelzpunkt (Cr, W) eine signifikante Streckgrenze und Zugfestigkeit bei 1100 °C–1200 °C.

2. Kriechwiderstand
Experimentelle Daten zeigen, dass unter Bedingungen von 982 °C und 151,8 MPa die typische Zeitstandzeit für Hochtemperaturgussteile etwa 40 Stunden beträgt, mit einer stationären Kriechgeschwindigkeit zwischen 0,03 %/h und 0,05 %/h. Durch Verfeinerung der Korngröße (z. B. durch Zugabe von 5 % CoAl₂O₄-Impfmittel) kann die Steuerbarkeit der Kriechgeschwindigkeit weiter verbessert werden.

3. Mikrostrukturelle Vorteile
Die γ′/γ-Zweiphasenstruktur, die feinen Karbide und die gleichmäßige Verteilung der Legierungselemente ermöglichen den Gussteilen eine gute Verformungsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen. Heißisostatisches Pressen (HIP) verbessert die Korngrenzenverstärkung weiter und verlängert die Kriechlebensdauer.