Ligas de Cobalto

Ligas Resistentes ao Desgaste à Base de Cobalto

As ligas resistentes ao desgaste à base de cobalto são pouco alteradas em relação às ligas anteriores da Elwood Haynes. A diferença mais importante tem a ver com o controle de carbono e silício (que eram defeitos em ligas anteriores). De fato, a principal diferença nos graus atuais de liga Stellite é o teor de carbono e tungstênio. O teor de carbono afeta a dureza, ductilidade e resistência ao desgaste. O tungstênio também desempenha um papel importante nessas propriedades. 

Existem vários tipos diferentes de desgaste, geralmente divididos em três grandes categorias:

• Desgaste abrasivo

• desgaste deslizante

• Cdesgaste por corrosão
  

O tipo de desgaste encontrado em uma aplicação específica é um fator importante na seleção de materiais resistentes ao desgaste.

• O desgaste abrasivo ocorre quando partículas duras ou saliências duras (no lado oposto) são forçadas contra e se movem em relação à superfície. Desgaste de alta tensão e desgaste de baixa tensão envolvem o estado do meio abrasivo (sejam partículas duras ou saliências) após interagir com a superfície. Se um meio abrasivo é esmagado, diz-se que está em um estado de alta tensão. Se a mídia de moagem permanecer intacta, o processo é chamado de desgaste de baixa tensão. Normalmente, o desgaste de alta tensão é causado por partículas duras sendo intercaladas entre as superfícies metálicas (movimento relativo), enquanto o desgaste de baixa tensão é encontrado quando as superfícies em movimento entram em contato com abrasivos compactados, como solo e areia.

• Em ligas contendo uma fase dura, como ligas resistentes ao desgaste à base de cobalto, a resistência ao desgaste geralmente aumenta com a fração de volume da fase dura. No entanto, a resistência ao desgaste é fortemente influenciada pelo tamanho e forma dos precipitados de fase dura dentro da microestrutura na estrutura dura e pelo tamanho e forma das espécies de corrosão.

• O deslizamento é provavelmente o mais complexo e não é uma questão conceitual, mas sim como os diferentes materiais respondem às condições de deslizamento. O desgaste por deslizamento pode ocorrer sempre que duas superfícies são pressionadas e movidas uma em relação à outra. Se ambas as superfícies forem de natureza metálica e tiverem pouca ou nenhuma lubrificação, a chance de danos é muito maior.

Ligas resistentes a altas temperaturas à base de cobalto

Por muitos anos, o principal usuário de superligas tem sido a indústria de turbinas a gás. Para turbinas a gás de aeronaves, os principais requisitos de material são resistência a altas temperaturas, resistência à fadiga térmica e resistência à oxidação. A resistência ao enxofre é uma grande preocupação para turbinas a gás terrestres que normalmente queimam combustíveis de baixa qualidade e operam em temperaturas mais baixas.

Ligas resistentes à corrosão à base de cobalto

Embora as ligas de cobalto tenham alguma resistência à corrosão da água, elas são limitadas pela precipitação de carboneto no contorno de grão, falta de elementos de liga importantes na matriz (após precipitação de carboneto ou Laves) e nas seguintes situações: material fundido e de superfície de solda.

Devido à sua microestrutura uniforme e menor teor de carbono, as superligas à base de cobalto deformadas (que normalmente contêm tungstênio em vez de molibdênio) são mais resistentes à corrosão da água, mas ainda são muito menos corrosivas do que as ligas de níquel-cromo-molibdênio.

Para atender a demanda industrial por ligas com excelente resistência à corrosão da água e ao mesmo tempo tendo as propriedades do cobalto como base da liga (resistência a várias formas de desgaste e alta resistência em uma ampla faixa de temperatura), forjando diversos para produzir ligas de cobalto-níquel-cromo-molibdênio.