— лучшую стойкость против
горячей коррозии в газах ГТД и ГГУ особенно содержащих серу;
— лучшую свариваемость и
сопротивление термической усталости. Используются эти сплавы как в
деформированном, так и в литом
виде. За рубежом (США) их
используют для рабочих и сопловых лопаток, работающих при 1100...1150
°С, лопаток турбокомпрессоров, изделий из листов, работающих при
700...980°С.
Упрочнение сплавов достигается
комбинацией твердорастворного и дисперсионного (карбидного)
механизмов.
Интерметаллидное упрочнение здесь
не используется, так как в системе Со—А1 отсутствуют интерметаллиды с
ГЦК решеткой, а /-фаза, устойчивая до 760 °С, получается только в виде
сложного интерметал-лида (Ni, Со)3А1 при введении в него не
менее 28 % Ni. При нагреве выше 760 °С она превращается либо в г|-фазу,
либо в фазу Лавеса типа А2В в виде пластинок, снижающих
прочность сплава. Упрочнение до 900 °С возможно за счет гексагональной
фазы f$-Co3Ta при введении в сплав 15% Та и 20% Ni, но дороговизна
тантала делает такие сплавы неконкурентоспособными.
Существенной проблемой в
кобальтовых сплавах является фазовый переход от аустенитной Р-структуры к гексагональной (ГП) е-структуре (417 °С
при охлаждении, 430 °С при нагреве для чистого кобальта). Сг, Мо, W и Si
повышают температуру этого перехода (до 918 °С при 40% Сг), a Fe, Ni, Mn,
V, Ti, Zr, Nb, Та и С — снижают, т. е. стабилизируют ГЦК структуру. У ГП
е-Со коэффициент деформационного упрочнения в 4 раза выше, чем у ГЦК
$-Со, но скорость ползучести с температурой растет
быстрее. Сплавы кобальта (стеллиты), не содержавшие добавок,
стабилизирующих 0-Со, и имевшие е-структуру,
успешно применялись в деталях, работающих на износ.
Для стабилизации ГЦК структуры в
сплавы вводят никель, который при 12...15% увеличивает твердость и
прочность сплавов, а при 20 % -длительную прочность.
Твердорастворное упрочнение
достигается введением вольфрама (до 15%) и молибдена (до 5...6 %). Хром
(20...25 %) придает сплавам коррозионную стойкость и участвует в
карбидном упрочнении. Кроме того, для карбидного упрочнения вводят Ti, Zr,
Nb, Та и, естественно, углерод. Диапазон концентраций углерода очень
широк: от 0,07 до 0,85 %, но для большинства сплавов лежит в пределах
0,15...0,40 %.
Карбиды в сплавах присутствуют в
виде соединений типа М3С2,
М7С3, М23СЙ, где М — в
основном Сг, частично замещенный Со, W,
