سبائك الكوبالت

سبائك مقاومة للتآكل قائمة على الكوبالت

لا تختلف السبائك المقاومة للتآكل القائمة على الكوبالت اختلافًا كبيرًا عن سبائك إلوود هاينز السابقة. يكمن الاختلاف الأهم في التحكم في الكربون والسيليكون (وهما عيبان في السبائك السابقة). في الواقع، يكمن الاختلاف الرئيسي في درجات سبائك الكوبالت الحالية في محتوى الكربون والتنغستن. يؤثر محتوى الكربون على الصلابة والليونة ومقاومة التآكل. كما يلعب التنغستن دورًا مهمًا في هذه الخصائص.. 

هناك عدة أنواع مختلفة من التآكل، وتنقسم عمومًا إلى ثلاث فئات عريضة:

• التآكل الكاشط

• تآكل الانزلاق

• جتآكل الأورونيوم
  

يعد نوع التآكل الذي يواجهه تطبيق معين عاملاً مهمًا في اختيار المواد المقاومة للتآكل.

• يحدث التآكل الكاشط عندما تُجبر الجسيمات الصلبة أو النتوءات الصلبة (على الجانب الآخر) على السطح وتتحرك بالنسبة له. يتعلق التآكل عالي الإجهاد والتآكل منخفض الإجهاد بحالة المادة الكاشطة (سواءً كانت جسيمات صلبة أو نتوءات) بعد تفاعلها مع السطح. إذا سُحِقَت المادة الكاشطة، يُقال إنها في حالة إجهاد عالٍ. إذا ظلت مادة الطحن سليمة، تُسمى هذه العملية تآكلًا منخفض الإجهاد. عادةً ما يحدث التآكل عالي الإجهاد بسبب انحشار الجسيمات الصلبة بين الأسطح المعدنية (حركة نسبية)، بينما يحدث التآكل منخفض الإجهاد عند ملامسة الأسطح المتحركة للمواد الكاشطة المعبأة مثل التربة والرمل.

• في السبائك التي تحتوي على طور صلب، مثل السبائك المقاومة للتآكل القائمة على الكوبالت، تزداد مقاومة التآكل عمومًا مع زيادة حجم الطور الصلب. ومع ذلك، تتأثر مقاومة التآكل بشدة بحجم وشكل رواسب الطور الصلب داخل البنية الدقيقة، وحجم وشكل أنواع التآكل.

• ربما يكون الانزلاق هو الأكثر تعقيدًا، وليس مسألة نظرية، بل يتعلق بكيفية استجابة المواد المختلفة لظروف الانزلاق. يمكن أن يحدث التآكل الانزلاقي عند ضغط سطحين معًا وتحركهما بالنسبة لبعضهما البعض. إذا كان كلا السطحين معدنيين بطبيعتهما وبهما القليل من التزييت أو بدونه، فإن احتمال التلف يزداد بشكل كبير.

سبائك مقاومة لدرجات الحرارة العالية قائمة على الكوبالت

لسنوات عديدة، كان قطاع توربينات الغاز المستخدم الرئيسي للسبائك الفائقة. بالنسبة لتوربينات غاز الطائرات، تتمثل المتطلبات المادية الرئيسية في المتانة في درجات الحرارة العالية، ومقاومة التعب الحراري، ومقاومة الأكسدة. تُعدّ مقاومة الكبريت مصدر قلق كبير بالنسبة لتوربينات الغاز الأرضية التي تحرق عادةً وقودًا منخفض الجودة وتعمل في درجات حرارة منخفضة.

سبائك مقاومة للتآكل قائمة على الكوبالت

على الرغم من أن سبائك الكوبالت تتمتع ببعض المقاومة للتآكل المائي، إلا أنها محدودة بسبب ترسب الكربيد على حدود الحبوب، ونقص عناصر السبائك المهمة في المصفوفة (بعد ترسب الكربيد أو لافيس)، وفي المواقف التالية: مواد الصب واللحام.

بفضل بنيتها الدقيقة الموحدة ومحتواها المنخفض من الكربون، فإن السبائك الفائقة المشوهة القائمة على الكوبالت (والتي تحتوي عادة على التنغستن بدلاً من الموليبدينوم) تكون أكثر مقاومة للتآكل المائي، ولكنها لا تزال أقل تآكلاً بكثير من سبائك النيكل والكروم والموليبدينوم.

لتلبية الطلب الصناعي على السبائك ذات المقاومة الممتازة للتآكل المائي وفي نفس الوقت تتمتع بخصائص الكوبالت كأساس للسبائك (مقاومة لمختلف أشكال التآكل والقوة العالية على نطاق واسع من درجات الحرارة)، تم تشكيل العديد من السبائك المنخفضة الكربون لإنتاج سبائك الكوبالت والنيكل والكروم والموليبدينوم.