Сплав на основе кобальта

Сплав на основе кобальта

Реферат

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам литейных сплавов на основе кобальта, которые могут быть использованы для изготовления лопаток турбореактивных двигателей.

Известен сплав на основе кобальта, содержащий, мас.%: хром ≤30,0; кремний 0-2,0; углерод ≤0,5; марганец 0-2,0; молибден ≤5,0; титан ≤4,0; медь ≤4,0; ниобий 0-1,5; кобальт - остальное [1].

Задачей изобретения является повышение прочности и твердости сплава.

Технический результат достигается тем, что сплав на основе кобальта, содержащий хром, кремний, углерод, марганец, молибден, титан, медь, ниобий, дополнительно содержит церий, магний и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: хром 28,0-32,0; кремний 1,0-1,5; углерод 1,0-1,5; марганец 6,0-8,0; молибден 4,0-5,0; церий 0,1-0,2; магний 0,05-1,15; титан 0,3-0,5; медь 0,3-0,5; ниобий 0,5-1,0; церий 0,1-0,1; магний 0,05-0,15; азот 0,1-0,2; кобальт - остальное.

В таблице приведены составы сплава.

Таблица
Компоненты	Состав, мас.%
1	2	3
Хром	28,0	30,0	32,0
Кремний	1,5	1,2	1,0
Углерод	1,0	1,3	1,5
Марганец	8,0	7,0	6,0
Молибден	4,0	4,5	5,0
Титан	0,3	0,4	0,5
Медь	0,5	0,4	0,3

Компоненты	Состав, мас.%
1	2	3
Ниобий	1,0	0,8	0,5
Церий	0,1	0,15	0,2
Магний	0,1	0,13	0,15
Азот	0,2	0,15	0,1
Кобальт	остальное	остальное	остальное
Предел прочности, кгс/мм2	100-110	100-110	100-110
Твердость, HRC	˜62	˜60	˜60

Сплав упрочняется в основном карбидными фазами, для чего в него вводится хром, ниобий, титан и молибден. Карбиды располагаются между осями дендритов. Марганец тормозит диффузионные процессы по границам зерен. Кремний способствует дисперсности карбидов. Твердый раствор сплава имеет гранецентрированную структуру, соответствующую γ-высокополиморфной модификации кобальта, устойчивой выше 500°С. Кроме γ-твердого раствора в сплаве, содержащем хром, присутствует твердый раствор, соответствующий ε-модификации кобальта с гексагональной структурой. Азот в химически связанном состоянии с титаном и ниобием, образует нитриды и становится легирующим элементом, улучшающим структуру сплава. При введении магния и церия оси дендритов и макрозерна размельчаются, сплав уплотняется. Медь улучшает состояние границ зерен.

Сплав подлежит закалке при температуре 1150-1200°С с охлаждением на воздухе и последующим старением при температуре 750-800°С в течение 16 часов.

Источники информации

1. GB 912828, С22С 19/00, 1962.

Сплав на основе кобальта, содержащий хром, кремний, углерод, марганец, молибден, титан, медь, ниобий, отличающийся тем, что дополнительно содержит церий, магний, азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: хром 28,0-32,0, кремний 1,0-1,5, углерод 1,0-1,5, марганец 6,0-8,0, молибден 4,0-5,0, титан 0,3-0,5, медь 0,3-0,5, ниобий 0,5-1,0, церий 0,1-0,2, магний 0,05-0,15, азот 0,1-0,2, кобальт остальное.