
Kobalt-gebaseerde superlegerings is 'n klas hoëprestasie metaalmateriale wat ontwerp is om buitengewone meganiese sterkte, oppervlakstabiliteit en korrosiebestandheid te handhaaf by uiters hoë temperature, wat dikwels dié oorskry waar nikkel-gebaseerde superlegerings begin verswak. Hulle is 'n hoeksteenmateriaal vir kritieke komponente in die mees veeleisende omgewings, veral in lugvaart, industriële gasturbines en mediese inplantings.
Hul voortreflike werkverrigting spruit uit 'n versterkte kobalt-chroommatriks en 'n hoë volume harde, vuurvaste karbieddeeltjies.
Uitsonderlike hoë-temperatuur sterkte: Kobalt legerings vertoon hoër smeltpunte en beter warm hardheid en kruip weerstand as nikkel legerings by temperature bo 1000 ° C (1832 ° F). Dit beteken hulle weerstaan versagting en vervorming onder spanning by naby-smeltpunt temperature.
Uitstekende slytasie- en slytasieweerstand: Hul inherente hardheid, dikwels versterk deur 'n netwerk van harde karbiede, bied uitstekende weerstand teen skuurslytasie, kleefslytasie (kleefmiddel) en vries. Dit maak hulle ideaal vir slytasie-toepassings.
Uitstekende Warmkorrosie- en Oksidasieweerstand: Die hoë chroominhoud (dikwels meer as 20%) vorm 'n beskermende, aanhegte chroomoksied (Cr₂O₃)-skaal wat degradasie in oksiderende en sulfidiserende atmosfeer weerstaan.
Uitstekende termiese moegheidsweerstand: Hulle kan herhaalde siklusse van verhitting en verkoeling weerstaan sonder om te kraak, 'n kritieke eienskap vir komponente soos turbine-vinne.
Die werkverrigting van kobalt superlegerings word afgelei van verskeie sleutelmeganismes:
Versterking van vaste oplossings: Elemente soos wolfram (W) en molibdeen (Mo) los in die kobaltmatriks op, wat ontwrigtingbeweging belemmer.
Karbiedneerslag: Die vorming van harde karbiede (bv. Cr₇C₃, Cr₂₃C₆, WC, TaC) regdeur die mikrostruktuur bied geweldige weerstand teen kruip en slytasie. Die grootte, tipe en verspreiding van hierdie karbiede is van kritieke belang vir werkverrigting.
Die kobalt-allotropie: Kobalt ondergaan 'n fase-transformasie by verhitting, en hierdie eienskap word benut om eienskappe te verbeter deur hittebehandeling en termomeganiese verwerking.
Kobalt-gebaseerde superlegerings is onontbeerlik in toepassings waar mislukking nie 'n opsie is nie.
Ruimte- en kragopwekkingsturbines: Word gebruik vir stilstaande komponente soos:
Turbine vanes & Nozzle Guide Vanes: Waar die hoogste gastemperature teëgekom word en kruipweerstand uiters belangrik is.
Industriële Dra-komponente: Die basis vir Stellite™-legerings, gebruik vir:
Klepsitplekke en sny in hoëdruk-, hoëtemperatuurkleppe.
Harde drade en stawe om kritieke slytasie-oppervlaktes op gereedskap en masjinerie te bedek.
Pompmoue, skagte en snymesse.
Mediese inplantings: Word gebruik in ortopediese inplantings (veral vir metaal-op-metaal draende oppervlaktes) as gevolg van hul uitstekende bioversoenbaarheid, slytasieweerstand en korrosiebestandheid in die menslike liggaam.
Die volgende tabel som die belangrikste kenmerke op vir 'n vinnige oorsig:
| Kenmerk | Beskrywing | Voordeel |
| Basis element | Kobalt (Co), met 'n hoë chroom (Cr) inhoud. | Verskaf die fundamentele matriks vir hoë-temperatuur werkverrigting en weerstand teen korrosie. |
| Sleutel versterkers | Wolfram (W), Molibdeen (Mo) en Koolstof (C) vir karbiedvorming. | Bied hoë temperatuursterkte, kruipweerstand en slytasieweerstand. |
| Bedryfstemperatuur | Baie hoog, presteer bo 1000°C (1832°F). | Maak hoër enjindoeltreffendheid en werkverrigting in uiterste omgewings moontlik. |
| Sleutel eienskappe | Warm hardheid, kruipweerstand, slytasie- en korrosieweerstand. | 'n Unieke kombinasie vir die mees ernstige dienstoestande. |
| Algemene vorms | Gegote komponente, bewerkte staaf/plaat, poeier vir HIP, hardfacing allooie. | Veelsydige vervaardiging vir beide komplekse naby-net-vorm dele en beskermende bedekkings. |
| Primêre Nywerhede | Lugvaart, Kragopwekking, Medies, Chemies en Petrochemies. | Die materiaal van keuse waar uiterste temperatuur en slytasie konvergeer. |
Ter opsomming, Kobalt-gebaseerde superlegerings is nis, maar kritieke materiale wat die grense van hoëtemperatuur-ingenieurswese verskuif. Alhoewel dit dikwels duurder en digter is as nikkel-superlegerings, verseker hul ongeëwenaarde werkverrigting in spesifieke gebiede - veral baie hoë temperatuursterkte, termiese moegheid en slytasieweerstand - hul belangrike rol in gevorderde tegnologie.