Resistência de desgaste e tratamento térmico de ligas cobalto-baseadas

Resistência ao Desgaste:

O desgaste de peças de liga é amplamente afetado pela tensão de contato ou tensão de impacto na superfície. O desgaste superficial sob tensão depende das características de interação do fluxo de discordâncias e da superfície de contato. Para ligas à base de cobalto, essa característica está relacionada à menor energia de falha de empilhamento da matriz e à transformação da estrutura da matriz de cúbica de face centrada para estrutura cristalina hexagonal compacta sob o efeito de tensão ou temperatura. Metais com estrutura cristalina hexagonal compacta, a resistência ao desgaste é melhor. Além disso, o teor, a morfologia e a distribuição da segunda fase da liga, como os carbonetos, também têm impacto na resistência ao desgaste. Como os carbonetos de liga de cromo, tungstênio e molibdênio são distribuídos na matriz rica em cobalto e parte dos átomos de cromo, tungstênio e molibdênio são dissolvidos em solução sólida na matriz, a liga é fortalecida, melhorando assim a resistência ao desgaste. Em ligas fundidas à base de cobalto, o tamanho das partículas de carboneto está relacionado à taxa de resfriamento. Resfriamento mais rápido significa partículas de carboneto mais finas. Na fundição em areia, a dureza da liga é baixa e as partículas de carboneto também são mais grosseiras. Neste estado, a resistência ao desgaste abrasivo da liga é significativamente melhor do que a da fundição de grafite (partículas de carboneto finas), e a resistência ao desgaste adesivo de ambas não apresenta diferença óbvia, indicando que carbonetos grosseiros são benéficos para melhorar a capacidade de resistência ao desgaste abrasivo.

Tratamento Térmico:

O tamanho e a distribuição das partículas de carboneto e o tamanho do grão em ligas à base de cobalto são muito sensíveis ao processo de fundição. Para atingir a durabilidade e o desempenho de fadiga térmica necessários para peças de ligas fundidas à base de cobalto, os parâmetros do processo de fundição devem ser controlados. As ligas à base de cobalto necessitam de tratamento térmico, principalmente para controlar a precipitação de carbonetos. Para ligas fundidas à base de cobalto, primeiro realiza-se um tratamento de solução sólida a alta temperatura, geralmente a uma temperatura de cerca de 1150°C, de modo que todos os carbonetos primários, incluindo alguns carbonetos do tipo MC, sejam dissolvidos em solução sólida; em seguida, são envelhecidos a 870-980°C para que os carbonetos precipitem novamente.