
Կոբալտի վրա հիմնված սուպերհամաձուլվածքները բարձր արդյունավետությամբ մետաղական նյութերի դաս են, որոնք նախատեսված են բացառիկ մեխանիկական ամրություն, մակերեսային կայունություն և կոռոզիոն դիմադրություն չափազանց բարձր ջերմաստիճաններում պահպանելու համար, որոնք հաճախ գերազանցում են նիկելի վրա հիմնված սուպերհամաձուլվածքները: Դրանք հիմնաքարային նյութ են առավել պահանջկոտ միջավայրերում կարևոր բաղադրիչների համար, մասնավորապես՝ օդատիեզերական, արդյունաբերական գազային տուրբիններում և բժշկական իմպլանտներում:
Նրանց գերազանց կատարողականությունը բխում է ուժեղացված կոբալտ-քրոմ մատրիցից և կոշտ, հրակայուն կարբիդային մասնիկների մեծ ծավալից:
Բացառիկ բարձր ջերմաստիճանի հզորություն. կոբալտի համաձուլվածքները ցուցաբերում են ավելի բարձր հալման կետեր և ավելի լավ ջերմային կարծրություն և սողացող դիմադրություն, քան նիկելի համաձուլվածքները 1000°C (1832°F) բարձր ջերմաստիճաններում: Սա նշանակում է, որ նրանք դիմադրում են փափկմանը և դեֆորմացիային սթրեսի պայմաններում մոտ հալման կետի ջերմաստիճանում:
Հատկանշական մաշվածության և մաշվածության դիմադրություն. նրանց բնորոշ կարծրությունը, որը հաճախ ուժեղանում է կոշտ կարբիդների ցանցով, ապահովում է գերազանց դիմադրություն հղկող մաշվածությանը, սոսինձի մաշվածությանը (լեղապարկը) և փխրունությանը: Սա նրանց դարձնում է իդեալական մաշված կիրառությունների համար:
Գերազանց տաք կոռոզիայից և օքսիդացման դիմադրություն. քրոմի բարձր պարունակությունը (հաճախ 20%-ից ավելի) կազմում է պաշտպանիչ, կպչուն քրոմի օքսիդի (Cr2O3) սանդղակ, որը դիմակայում է դեգրադացիան օքսիդացող և սուլֆիդացնող մթնոլորտներում:
Բարձր ջերմային հոգնածության դիմադրություն. նրանք կարող են դիմակայել ջեռուցման և հովացման կրկնվող ցիկլերին՝ առանց ճաքելու, ինչը կարևոր հատկություն է տուրբինային թիակների նման բաղադրիչների համար:
Կոբալտի սուպերհամաձուլվածքների արդյունավետությունը բխում է մի քանի հիմնական մեխանիզմներից.
Պինդ լուծույթի ամրացում. այնպիսի տարրեր, ինչպիսիք են վոլֆրամը (W) և մոլիբդենը (Mo) լուծվում են կոբալտային մատրիցայում, ինչը խանգարում է տեղահանման շարժմանը:
Կարբիդային տեղումներ. կոշտ կարբիդների ձևավորումը (օրինակ՝ Cr7C3, Cr23C6, WC, TaC) միկրոկառուցվածքում ապահովում է հսկայական դիմադրություն սողացող և մաշվածության նկատմամբ: Այս կարբիդների չափը, տեսակը և բաշխումը կարևոր նշանակություն ունեն կատարման համար:
Կոբալտի ալոտրոպիա. կոբալտը տաքացման ժամանակ ենթարկվում է փուլային փոխակերպման, և այս հատկանիշն օգտագործվում է ջերմային մշակման և ջերմամեխանիկական մշակման միջոցով հատկությունները բարձրացնելու համար:
Կոբալտի վրա հիմնված սուպերհամաձուլվածքներն անփոխարինելի են այն ծրագրերում, որտեղ ձախողումը տարբերակ չէ:
Օդատիեզերական և էներգիա արտադրող տուրբիններ. Օգտագործվում են անշարժ բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են.
Տուրբինային թիակներ և վարդակների ուղեցույցներ. Այնտեղ, որտեղ հանդիպում են գազի ամենաբարձր ջերմաստիճանները և առաջնային է սողացող դիմադրությունը:
Արդյունաբերական հագուստի բաղադրիչներ. Stellite™ համաձուլվածքների հիմքը, որն օգտագործվում է.
Փականների նստատեղեր և հարդարում բարձր ճնշման, բարձր ջերմաստիճանի փականներում:
Hardfacing մետաղալարեր և ձողեր գործիքների և մեքենաների վրա կրիտիկական մաշվածության մակերեսները ծածկելու համար:
Պոմպերի թևեր, լիսեռներ և կտրող դանակներ:
Բժշկական իմպլանտներ. Օգտագործվում են օրթոպեդիկ իմպլանտների մեջ (հատկապես մետաղի վրա մետաղի կրող մակերեսների համար)՝ շնորհիվ նրանց գերազանց կենսահամատեղելիության, մաշվածության դիմադրության և մարդու մարմնում կոռոզիոն դիմադրության:
Հետևյալ աղյուսակը ամփոփում է հիմնական հատկանիշները արագ ակնարկի համար.
| Առանձնահատկություն | Նկարագրություն | Առավելություն |
| Հիմնական տարր | Կոբալտ (Co), քրոմի (Cr) բարձր պարունակությամբ: | Ապահովում է հիմնական մատրիցը բարձր ջերմաստիճանի կատարման և կոռոզիոն դիմադրության համար: |
| Հիմնական ուժեղացուցիչներ | Վոլֆրամ (W), մոլիբդեն (Mo) և ածխածին (C) կարբիդի ձևավորման համար: | Հաղորդում է բարձր ջերմաստիճանի ուժ, սողացող դիմադրություն և մաշվածության դիմադրություն: |
| Գործող ջերմաստիճան | Շատ բարձր, գերազանցում է 1000°C-ից (1832°F): | Թույլ է տալիս շարժիչի ավելի բարձր արդյունավետություն և արդյունավետություն ծայրահեղ միջավայրում: |
| Հիմնական հատկություններ | Տաք կարծրություն, սողացող դիմադրություն, մաշվածություն և կոռոզիոն դիմադրություն: | Եզակի համադրություն սպասարկման ամենածանր պայմանների համար։ |
| Ընդհանուր ձևեր | Ձուլածո բաղադրիչներ, դարբնոցային ձող/ափսե, փոշի HIP-ի համար, կոշտ երեսպատման համաձուլվածքներ: | Բազմակողմանի արտադրություն ինչպես ցանցի կառուցվածքի բարդ մասերի, այնպես էլ պաշտպանիչ ծածկույթների համար: |
| Առաջնային արդյունաբերություններ | Ավիատիեզերք, էներգիայի արտադրություն, բժշկական, քիմիական և նավթաքիմիական: | Ընտրված նյութը, որտեղ ծայրահեղ ջերմաստիճանը և մաշվածությունը համընկնում են: |
Ամփոփելով՝ Կոբալտի վրա հիմնված սուպերհամաձուլվածքներ խորշ, բայց կարևոր նյութեր են, որոնք առաջ են մղում բարձր ջերմաստիճանի ճարտարագիտության սահմանները: Թեև հաճախ ավելի թանկ և ավելի խիտ է, քան նիկելի գերհամաձուլվածքները, դրանց անզուգական կատարումը հատուկ ոլորտներում, հատկապես շատ բարձր ջերմաստիճանի ուժգնության, ջերմային հոգնածության և մաշվածության դիմադրության, ապահովում է նրանց կենսական դերը առաջադեմ տեխնոլոգիայի մեջ: