Aleaciones de cobalto

Aleaciones resistentes al desgaste a base de cobalto

Las aleaciones resistentes al desgaste a base de cobalto han cambiado poco con respecto a las aleaciones anteriores de Elwood Haynes. La diferencia más importante tiene que ver con el control del carbono y el silicio (que eran defectos en las aleaciones anteriores). De hecho, la principal diferencia en los grados actuales de aleación Stellite es el contenido de carbono y tungsteno. El contenido de carbono afecta la dureza, la ductilidad y la resistencia al desgaste. El tungsteno también juega un papel importante en estas propiedades.. 

Hay varios tipos diferentes de desgaste, generalmente divididos en tres grandes categorías:

• Desgaste abrasivo

• desgaste deslizante

• Cdesgaste por oxidación
  

El tipo de desgaste encontrado en una aplicación particular es un factor importante en la selección de materiales resistentes al desgaste.

• El desgaste abrasivo ocurre cuando las partículas duras o las protuberancias duras (en el lado opuesto) son forzadas y se mueven en relación con la superficie. El desgaste de alta tensión y el desgaste de baja tensión implican el estado de los medios abrasivos (ya sean partículas duras o protuberancias) después de interactuar con la superficie. Si se tritura un medio abrasivo, se dice que está en un estado de alta tensión. Si los medios de molienda permanecen intactos, el proceso se denomina desgaste por bajo esfuerzo. Por lo general, el desgaste de alta tensión es causado por partículas duras que se intercalan entre las superficies metálicas (movimiento relativo), mientras que el desgaste de baja tensión se encuentra cuando las superficies en movimiento entran en contacto con abrasivos empaquetados, como tierra y arena.

• En las aleaciones que contienen una fase dura, como las aleaciones resistentes al desgaste a base de cobalto, la resistencia al desgaste generalmente aumenta con la fracción de volumen de la fase dura. Sin embargo, la resistencia al desgaste está fuertemente influenciada por el tamaño y la forma de los precipitados de la fase dura dentro de la microestructura en la estructura dura y el tamaño y la forma de las especies de corrosión.

• El deslizamiento es probablemente el más complejo y no es una cuestión conceptual, sino cómo los diferentes materiales responden a las condiciones de deslizamiento. El desgaste por deslizamiento puede ocurrir cuando dos superficies se presionan juntas y se mueven entre sí. Si ambas superficies son de naturaleza metálica y tienen poca o ninguna lubricación, la posibilidad de daño aumenta considerablemente.

Aleaciones resistentes a altas temperaturas a base de cobalto

Durante muchos años, el principal usuario de superaleaciones ha sido la industria de las turbinas de gas. Para las turbinas de gas de aeronaves, los principales requisitos del material son la resistencia a altas temperaturas, la resistencia a la fatiga térmica y la resistencia a la oxidación. La resistencia al azufre es una preocupación importante para las turbinas de gas terrestres que normalmente queman combustibles de baja calidad y funcionan a temperaturas más bajas.

Aleaciones resistentes a la corrosión a base de cobalto

Aunque las aleaciones de cobalto tienen cierta resistencia a la corrosión por agua, están limitadas por la precipitación de carburos en el límite de grano, la falta de elementos de aleación importantes en la matriz (después de la precipitación de carburos o de Laves) y en las siguientes situaciones: fundición y material de superficie de soldadura.

Debido a su microestructura uniforme y menor contenido de carbono, las superaleaciones deformadas a base de cobalto (que normalmente contienen tungsteno en lugar de molibdeno) son más resistentes a la corrosión por agua, pero siguen siendo mucho menos corrosivas que las aleaciones de níquel-cromo-molibdeno.

Para satisfacer la demanda industrial de aleaciones con excelente resistencia a la corrosión por agua y al mismo tiempo tener las propiedades del cobalto como base de la aleación (resistencia a diversas formas de desgaste y alta resistencia en un amplio rango de temperatura), forjando varias bajas en carbono. aleaciones para producir aleaciones de cobalto-níquel-cromo-molibdeno.