Mga Pangunahing Katangian at Kemikal na Komposisyon ng Cobalt-Based Alloy Powder
Mga pulbos na haluang metal na nakabase sa cobalt , na kadalasang tinutukoy ng trade name na Stellite sa iba't ibang kontekstong pang-industriya, ay mga sopistikadong materyales na ininhinyero para sa mga kapaligiran na nangangailangan ng matinding tibay. Ang pangunahing matrix ay binubuo ng cobalt, na nagbibigay ng isang matatag na istraktura ng kristal kahit na sa mataas na temperatura. Upang mapahusay ang pagganap, ang mga pulbos na ito ay maingat na pinaghalo ng chromium para sa oxidation at corrosion resistance, at tungsten o molibdenum upang mapadali ang solid-solution strengthening. Ang pagkakaroon ng carbon sa loob ng pulbos ay kritikal, dahil ito ay tumutugon sa mga elemento ng haluang metal upang bumuo ng mga matitigas na karbida, na siyang pangunahing pinagmumulan ng pambihirang paglaban sa pagsusuot ng materyal.
Ang morphological na kalidad ng pulbos ay mahalaga para sa modernong mga diskarte sa pagmamanupaktura. Ang mga de-kalidad na pulbos na nakabatay sa cobalt ay karaniwang ginagawa sa pamamagitan ng gas atomization, na nagreresulta sa mga spherical particle na nagsisiguro ng mahusay na flowability at mataas na densidad ng packing. Ang katumpakan na ito sa pamamahagi ng laki ng particle—kadalasang ikinategorya sa mga hanay tulad ng 15-45μm para sa laser bed fusion o 50-150μm para sa plasma transferred arc welding—direktang nakakaapekto sa density at mekanikal na integridad ng panghuling bahagi.
Paghahambing na Pagsusuri ng Mga Karaniwang Marka ng Cobalt Alloy
Ang iba't ibang mga pang-industriya na aplikasyon ay nangangailangan ng mga tiyak na balanse ng katigasan, katigasan, at paglaban sa kaagnasan. Ang mga pulbos na haluang metal na nakabase sa cobalt ay karaniwang ikinategorya ayon sa kanilang mga numero ng grado, ang bawat isa ay iniangkop para sa mga partikular na kapaligiran ng stress. Ang pag-unawa sa mga nuances na ito ay mahalaga para sa pagpili ng materyal sa disenyo ng engineering.
| Haluang grado | Mga Pangunahing Tampok | Pangunahing Aplikasyon |
| Cobalt 6 (Stellite 6) | Balanseng wear at impact resistance | Mga upuan sa balbula, mga pump shaft |
| Cobalt 12 | Mas mataas na tungsten para sa mas mahusay na abrasion resistance | Nakita ang mga ngipin, pagputol ng mga gilid |
| Cobalt 21 | Napakahusay na thermal shock at corrosion resistance | Mga bahagi ng gas turbine |
Mga Advanced na Application sa Paggawa: Mula sa 3D Printing hanggang Hardfacing
Additive Manufacturing at Laser Cladding
Sa larangan ng 3D printing, ang mga cobalt-based na alloy powder ay ang gold standard para sa paglikha ng mga kumplikadong geometries na dapat makatiis sa mga high-stress na kapaligiran. Ginagamit ng Selective Laser Melting (SLM) at Direct Energy Deposition (DED) ang mga pulbos na ito upang bumuo ng mga bahagi ng layer-by-layer, na nagreresulta sa isang pinong butil na microstructure na kadalasang higit na mahusay sa mga tradisyonal na cast counterparts. Ang laser cladding, isang subset ng mga prosesong ito, ay gumagamit ng pulbos upang maglapat ng proteksiyon na patong sa mas murang mga base metal, na lubhang nagpapahaba ng buhay ng serbisyo ng mga kagamitang pang-industriya sa isang bahagi ng halaga ng isang solidong bahagi ng haluang metal.
Thermal Spraying at Surface Engineering
Ang mga cobalt alloy powder ay madalas na ginagamit sa High-Velocity Oxygen Fuel (HVOF) na pag-spray. Sa prosesong ito, ang pulbos ay pinainit at pinabilis patungo sa isang substrate sa supersonic na bilis. Ang nagreresultang coating ay hindi kapani-paniwalang siksik at nagbibigay ng hindi maarok na hadlang laban sa cavitation, erosive wear, at high-temperature oxidation. Ito ay partikular na mahalaga sa industriya ng langis at gas para sa mga bahagi tulad ng drill bits at mud rotors.
Mga Teknikal na Benepisyo sa Extreme Environment
Ang pag-aampon ng cobalt-based na alloy powder ay nag-aalok ng ilang hindi mapag-usapan na mga pakinabang para sa mabibigat na industriya. Ang mga benepisyong ito ay nagmumula sa natatanging pakikipag-ugnayan sa pagitan ng cobalt matrix at ng mga dispersed carbide.
- Lakas ng Mataas na Temperatura: Hindi tulad ng maraming haluang metal na batay sa bakal, pinapanatili ng mga kobalt na haluang metal ang katigasan at integridad ng istruktura sa mga temperaturang lampas sa 600°C (1112°F).
- Paglaban sa Galling: Ang mababang koepisyent ng friction na likas sa mga haluang ito ay pumipigil sa pag-agaw ng metal-to-metal, kahit na sa mga hindi lubricated na kondisyon.
- Biocompatibility: Ang ilang mga grado ng cobalt-chromium powder ay ginagamit sa mga medikal na implant dahil sa kanilang paglaban sa mga likido sa katawan at mahusay na mga katangian ng pagsusuot sa loob ng mga kasukasuan.
- Magnetic na Katangian: Ang cobalt base ay nagbibigay ng mga partikular na magnetic na katangian na maaaring magamit sa mga espesyal na kagamitang pang-elektronikong at aerospace sensing.
Pag-optimize ng Mga Parameter ng Pagproseso para sa Mga Mahusay na Resulta
Upang makamit ang pinakamahusay na mga resulta kapag nagtatrabaho sa mga pulbos na haluang metal na nakabase sa cobalt, dapat na maingat na i-calibrate ng mga operator ang kanilang kagamitan. Sa mga prosesong nakabatay sa laser, dapat na balanse ang density ng enerhiya upang matiyak ang ganap na pagkatunaw ng pulbos nang hindi nagiging sanhi ng labis na pagsingaw ng mas magaan na mga elemento ng alloying. Ang paunang pag-init ng substrate ay madalas na inirerekomenda upang bawasan ang rate ng paglamig, na nagpapaliit sa panganib ng micro-cracking dahil sa thermal stress. Higit pa rito, ang pagpapanatili ng tuyo, hindi gumagalaw na kapaligiran ng gas (gaya ng Argon) sa panahon ng pagproseso ay mahalaga upang maiwasan ang pag-pick-up ng oxygen, na maaaring magpapahina sa mga mekanikal na katangian ng tapos na layer.
