Кобальт в слитках К1 в Минске

Кобальт в слитках К1: характеристики, маркировка и применение

Кобальт в слитках К1 — первичный металл, получаемый методом электролитического рафинирования или восстановления оксидов водородом с последующей вакуумной плавкой и разливкой в изложницы. Марка К1 регламентируется ГОСТ 123–2008 и соответствует высшей категории чистоты: суммарная массовая доля примесей не превышает 0,10 %. Слитки формируют литыми, массой от 0,5 до 25 кг, либо в виде пластин электролитического кобальта толщиной 3–12 мм.

Химический состав и нормируемые примеси

Марка К1 отличается регламентированным содержанием никеля, железа, меди, углерода, серы и кремния. Именно эти элементы определяют поведение металла при переплаве и в готовых сплавах. Кобальт К1 содержит не менее 99,30 % Co (по ГОСТ 123–2008 для высшего сорта — 99,35 %).

Физико-механические свойства слиткового кобальта К1

• Плотность — 8,85 г/см при 20 C.
• Температура плавления — 1494 C.
• Твёрдость по Бринеллю литого металла — 120–160 HB.
• Предел прочности при растяжении — 480–620 МПа (для литого состояния).
• Модуль упругости — 209 ГПа.
• Удельное электрическое сопротивление — 0,062 мкОмм.

Кобальт К1 сохраняет ферромагнитные свойства до 1121 C (точка Кюри), что критично при использовании в магнитопроводах и сердечниках трансформаторов специального назначения. Теплопроводность литого металла — 100 Вт/(мК), что учитывается при проектировании кристаллизаторов и теплообменной аппаратуры.

Технологические особенности переработки

Слитки К1 предназначены для дальнейшего переплава в вакуумных индукционных печах (ВИП), электрошлаковом переплаве (ЭШП) или вакуумно-дуговом переплаве (ВДП). Раскисление не требуется — содержание кислорода в марке К1 минимально. При подготовке шихты слитки дробят на куски массой 0,1–2 кг гидравлическими прессами или газовой резкой с последующей зачисткой поверхности от оксидной плёнки.

Температурный интервал горячей деформации кобальта К1 — 1150–900 C. Ниже 900 C наблюдается интенсивное наклёпывание и растрескивание при прокатке. Отжиг проводят при 800–850 C в защитной атмосфере аргона или водорода с выдержкой 2–4 ч.

Области применения

• Шихта для жаропрочных сплавов на никелевой основе (ЖС6У, ЖС32, Inconel 738) в авиационном газотурбинном двигателестроении.
• Производство твёрдых сплавов WC–Co для металлорежущего инструмента и буровых долот.
• Изготовление литиевых аккумуляторов: катодный материал LiCoO для тяговых батарей электромобилей и накопителей энергии.
• Сплавы для постоянных магнитов SmCo и SmCo в электродвигателях и датчиках.
• Легирование специальных сталей для клапанов ДВС и штампового инструмента горячего деформирования.
• Катализаторы синтеза Фишера–Тропша и гидроочистки нефтяных фракций в нефтехимии.

Условия хранения и транспортировки

Слитки К1 хранят в закрытых отапливаемых складах при относительной влажности не выше 70 %. Контакт с солями, кислотами и щелочами недопустим. Транспортировка — в деревянных ящиках или металлических контейнерах с прокладкой, исключающей соударение. Гарантийный срок хранения без изменения химического состава — 5 лет с даты изготовления при соблюдении условий.

Вопросы и ответы