
કોબાલ્ટ-આધારિત સુપરએલોય એ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ધાતુ સામગ્રીનો વર્ગ છે જે અત્યંત ઊંચા તાપમાને અસાધારણ યાંત્રિક શક્તિ, સપાટીની સ્થિરતા અને કાટ પ્રતિકાર જાળવવા માટે રચાયેલ છે, જે ઘણી વખત નિકલ-આધારિત સુપરએલોય નબળા પડવા લાગે છે. તેઓ સૌથી વધુ માંગવાળા વાતાવરણમાં, ખાસ કરીને એરોસ્પેસ, ઔદ્યોગિક ગેસ ટર્બાઇન અને તબીબી પ્રત્યારોપણમાં નિર્ણાયક ઘટકો માટે આધારભૂત સામગ્રી છે.
તેમની શ્રેષ્ઠ કામગીરી મજબૂત કોબાલ્ટ-ક્રોમિયમ મેટ્રિક્સ અને સખત, પ્રત્યાવર્તન કાર્બાઇડ કણોના ઉચ્ચ જથ્થામાંથી ઉત્પન્ન થાય છે.
અસાધારણ ઉચ્ચ-તાપમાન શક્તિ: કોબાલ્ટ એલોય 1000°C (1832°F)થી ઉપરના તાપમાને નિકલ એલોય કરતાં વધુ ગલનબિંદુઓ અને વધુ સારી ગરમ કઠિનતા અને ક્રીપ પ્રતિકાર દર્શાવે છે. આનો અર્થ એ છે કે તેઓ નજીકના ગલનબિંદુ તાપમાને તણાવ હેઠળ નરમાઈ અને વિકૃતિનો પ્રતિકાર કરે છે.
ઉત્કૃષ્ટ વસ્ત્રો અને ગૅલિંગ પ્રતિકાર: તેમની સહજ કઠિનતા, ઘણીવાર સખત કાર્બાઇડના નેટવર્ક દ્વારા ઉન્નત કરવામાં આવે છે, તે ઘર્ષક વસ્ત્રો, એડહેસિવ વસ્ત્રો (ગેલિંગ) અને ફ્રેટીંગ માટે ઉત્તમ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. આ તેમને વસ્ત્રોનો સામનો કરવા માટે આદર્શ બનાવે છે.
ઉત્કૃષ્ટ ગરમ કાટ અને ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર: ઉચ્ચ ક્રોમિયમ સામગ્રી (ઘણી વખત 20% થી વધુ) એક રક્ષણાત્મક, અનુકૂલિત ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ (Cr₂O₃) સ્કેલ બનાવે છે જે ઓક્સિડાઇઝિંગ અને સલ્ફિડાઇઝિંગ વાતાવરણમાં અધોગતિનો પ્રતિકાર કરે છે.
સુપિરિયર થર્મલ ફેટીગ રેઝિસ્ટન્સ: તેઓ ક્રેકીંગ વગર વારંવાર હીટિંગ અને ઠંડકના ચક્રનો સામનો કરી શકે છે, જે ટર્બાઇન વેન જેવા ઘટકો માટે મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મ છે.
કોબાલ્ટ સુપરએલોયનું પ્રદર્શન અનેક મુખ્ય પદ્ધતિઓમાંથી મેળવવામાં આવે છે:
સોલિડ-સોલ્યુશન સ્ટ્રેન્થનિંગ: ટંગસ્ટન (W) અને મોલિબડેનમ (Mo) જેવા તત્વો કોબાલ્ટ મેટ્રિક્સમાં ઓગળી જાય છે, અવ્યવસ્થાની હિલચાલને અવરોધે છે.
કાર્બાઇડ અવક્ષેપ: સમગ્ર માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરમાં સખત કાર્બાઇડ (દા.ત., Cr₇C₃, Cr₂₃C₆, WC, TaC) ની રચના સળવળવા અને પહેરવા માટે પુષ્કળ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. આ કાર્બાઇડનું કદ, પ્રકાર અને વિતરણ કામગીરી માટે મહત્વપૂર્ણ છે.
કોબાલ્ટ એલોટ્રોપી: કોબાલ્ટ ગરમ થવા પર તબક્કાવાર પરિવર્તનમાંથી પસાર થાય છે, અને આ લાક્ષણિકતાનો ઉપયોગ હીટ ટ્રીટમેન્ટ અને થર્મો-મિકેનિકલ પ્રોસેસિંગ દ્વારા ગુણધર્મોને વધારવા માટે કરવામાં આવે છે.
કોબાલ્ટ-આધારિત સુપરએલોય એ એપ્લિકેશનમાં અનિવાર્ય છે જ્યાં નિષ્ફળતા એ વિકલ્પ નથી.
એરોસ્પેસ અને પાવર જનરેશન ટર્બાઇન: સ્થિર ઘટકો માટે વપરાય છે જેમ કે:
ટર્બાઇન વેન્સ અને નોઝલ ગાઇડ વેન્સ: જ્યાં સૌથી વધુ ગેસ તાપમાનનો સામનો કરવો પડે છે અને ક્રીપ પ્રતિકાર સર્વોચ્ચ છે.
ઔદ્યોગિક વસ્ત્રોના ઘટકો: સ્ટેલાઇટ™ એલોયનો આધાર, આ માટે વપરાય છે:
વાલ્વ બેઠકો અને ઉચ્ચ દબાણ, ઉચ્ચ-તાપમાન વાલ્વમાં ટ્રિમ કરો.
ટૂલ્સ અને મશીનરી પર નિર્ણાયક વસ્ત્રોની સપાટીને કોટ કરવા માટે હાર્ડફેસિંગ વાયર અને રોડ્સ.
પંપ સ્લીવ્ઝ, શાફ્ટ અને કટીંગ નાઇવ્સ.
તબીબી પ્રત્યારોપણ: ઓર્થોપેડિક પ્રત્યારોપણમાં વપરાય છે (ખાસ કરીને મેટલ-ઓન-મેટલ બેરિંગ સપાટીઓ માટે) તેમની ઉત્કૃષ્ટ જૈવ સુસંગતતા, વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને માનવ શરીરમાં કાટ પ્રતિકારને કારણે.
નીચેનું કોષ્ટક ઝડપી વિહંગાવલોકન માટે મુખ્ય લક્ષણોનો સારાંશ આપે છે:
| લક્ષણ | વર્ણન | ફાયદો |
| આધાર તત્વ | કોબાલ્ટ (Co), ઉચ્ચ ક્રોમિયમ (Cr) સામગ્રી સાથે. | ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રદર્શન અને કાટ પ્રતિકાર માટે મૂળભૂત મેટ્રિક્સ પ્રદાન કરે છે. |
| કી સ્ટ્રેન્થનર્સ | કાર્બાઇડની રચના માટે ટંગસ્ટન (ડબલ્યુ), મોલિબડેનમ (મો), અને કાર્બન (સી). | ઉચ્ચ-તાપમાન શક્તિ, સળવળાટ પ્રતિકાર અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર આપે છે. |
| ઓપરેટિંગ તાપમાન | ખૂબ જ ઊંચું, 1000°C (1832°F)થી ઉપર શ્રેષ્ઠ. | આત્યંતિક વાતાવરણમાં ઉચ્ચ એન્જિન કાર્યક્ષમતા અને પ્રદર્શનને સક્ષમ કરે છે. |
| કી ગુણધર્મો | ગરમ કઠિનતા, ક્રીપ પ્રતિકાર, વસ્ત્રો અને કાટ પ્રતિકાર. | સૌથી ગંભીર સેવા શરતો માટે એક અનન્ય સંયોજન. |
| સામાન્ય સ્વરૂપો | કાસ્ટ ઘટકો, ઘડાયેલ બાર/પ્લેટ, HIP માટે પાવડર, હાર્ડફેસિંગ એલોય. | જટિલ નેટ-આકારના ભાગો અને રક્ષણાત્મક કોટિંગ બંને માટે બહુમુખી ઉત્પાદન. |
| પ્રાથમિક ઉદ્યોગો | એરોસ્પેસ, પાવર જનરેશન, મેડિકલ, કેમિકલ અને પેટ્રોકેમિકલ. | પસંદગીની સામગ્રી જ્યાં અત્યંત તાપમાન અને વસ્ત્રો એકરૂપ થાય છે. |
સારાંશમાં, કોબાલ્ટ આધારિત સુપરએલોય વિશિષ્ટ પરંતુ જટિલ સામગ્રી છે જે ઉચ્ચ-તાપમાન એન્જિનિયરિંગની સીમાઓને આગળ ધપાવે છે. જ્યારે નિકલ સુપરએલોય્સ કરતાં ઘણી વખત વધુ ખર્ચાળ અને ઘનતા હોય છે, ત્યારે ચોક્કસ વિસ્તારોમાં તેમની અજોડ કામગીરી-ખાસ કરીને ખૂબ જ ઉચ્ચ-તાપમાનની શક્તિ, થર્મલ થાક અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર-તેમની અદ્યતન તકનીકમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાને સુરક્ષિત કરે છે.