
Superalloy berbahan dasar kobalt adalah kelas material logam berperforma tinggi yang dirancang untuk mempertahankan kekuatan mekanik, stabilitas permukaan, dan ketahanan korosi yang luar biasa pada suhu yang sangat tinggi, seringkali melebihi suhu saat superalloy berbahan dasar nikel mulai melemah. Mereka adalah bahan landasan untuk komponen penting dalam lingkungan yang paling menuntut, khususnya di ruang angkasa, turbin gas industri, dan implan medis.
Kinerja unggulnya berasal dari matriks kobalt-kromium yang diperkuat dan sejumlah besar partikel karbida tahan api yang keras.
Kekuatan Suhu Tinggi yang Luar Biasa: Paduan kobalt menunjukkan titik leleh yang lebih tinggi dan kekerasan panas serta ketahanan mulur yang lebih baik dibandingkan paduan nikel pada suhu di atas 1000°C (1832°F). Ini berarti mereka menolak pelunakan dan deformasi di bawah tekanan pada suhu mendekati titik leleh.
Ketahanan Aus & Galling yang Luar Biasa: Kekerasan bawaannya, sering kali ditingkatkan dengan jaringan karbida keras, memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap keausan abrasif, keausan perekat (galling), dan fretting. Hal ini menjadikannya ideal untuk aplikasi yang menghadapi keausan.
Ketahanan Korosi & Oksidasi Panas yang Sangat Baik: Kandungan kromium yang tinggi (seringkali lebih dari 20%) membentuk kerak kromium oksida (Cr₂O₃) yang protektif dan melekat sehingga tahan terhadap degradasi di atmosfer oksidasi dan sulfidasi.
Ketahanan Lelah Termal yang Unggul: Mereka dapat menahan siklus pemanasan dan pendinginan berulang-ulang tanpa retak, suatu sifat penting untuk komponen seperti baling-baling turbin.
Kinerja superalloy kobalt berasal dari beberapa mekanisme utama:
Penguatan Larutan Padat: Unsur seperti tungsten (W) dan molibdenum (Mo) larut dalam matriks kobalt, sehingga menghambat pergerakan dislokasi.
Pengendapan Karbida: Pembentukan karbida keras (misalnya, Cr₇C₃, Cr₂₃C₆, WC, TaC) di seluruh struktur mikro memberikan ketahanan yang sangat besar terhadap mulur dan keausan. Ukuran, jenis, dan distribusi karbida ini sangat penting untuk kinerja.
Alotropi Cobalt: Cobalt mengalami transformasi fasa saat dipanaskan, dan karakteristik ini dimanfaatkan untuk meningkatkan sifat melalui perlakuan panas dan pemrosesan termo-mekanis.
Superalloy berbasis kobalt sangat diperlukan dalam aplikasi di mana kegagalan bukanlah suatu pilihan.
Turbin Dirgantara & Pembangkit Listrik: Digunakan untuk komponen stasioner seperti:
Baling-Baling Turbin & Baling-Baling Panduan Nosel: Di mana suhu gas tertinggi ditemui dan ketahanan terhadap mulur adalah hal yang terpenting.
Komponen Keausan Industri: Bahan dasar paduan Stellite™, digunakan untuk:
Kursi & Trim Katup pada katup bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi.
Kabel & Batang Keras untuk melapisi permukaan keausan kritis pada peralatan dan mesin.
Selongsong Pompa, Poros, dan Pisau Pemotong.
Implan Medis: Digunakan dalam implan ortopedi (terutama untuk permukaan bantalan logam-ke-logam) karena biokompatibilitasnya yang sangat baik, ketahanan aus, dan ketahanan korosi pada tubuh manusia.
Tabel berikut merangkum fitur-fitur utama untuk gambaran singkat:
| Fitur | Deskripsi | Keuntungan |
| Elemen Dasar | Cobalt (Co), dengan kandungan Kromium (Cr) yang tinggi. | Memberikan matriks dasar untuk kinerja suhu tinggi dan ketahanan terhadap korosi. |
| Penguat Utama | Tungsten (W), Molibdenum (Mo), dan Karbon (C) untuk pembentukan karbida. | Memberikan kekuatan suhu tinggi, ketahanan mulur, dan ketahanan aus. |
| Suhu Operasional | Sangat tinggi, melebihi 1000°C (1832°F). | Memungkinkan efisiensi dan kinerja mesin yang lebih tinggi di lingkungan ekstrem. |
| Properti Utama | Kekerasan Panas, Ketahanan Mulur, Ketahanan Aus & Korosi. | Kombinasi unik untuk kondisi servis paling parah. |
| Bentuk Umum | Komponen cor, batangan/pelat tempa, bubuk untuk HIP, paduan permukaan keras. | Manufaktur serbaguna untuk komponen kompleks berbentuk hampir jaring dan lapisan pelindung. |
| Industri Primer | Dirgantara, Pembangkit Listrik, Medis, Kimia & Petrokimia. | Bahan pilihan yang menyatukan suhu ekstrem dan keausan. |
Singkatnya, Superalloy Berbasis Kobalt adalah bahan khusus namun penting yang mendorong batas-batas rekayasa suhu tinggi. Meskipun seringkali lebih mahal dan lebih padat dibandingkan superalloy nikel, kinerjanya yang tak tertandingi dalam bidang tertentu—khususnya kekuatan suhu sangat tinggi, kelelahan termal, dan ketahanan aus—mempertahankan peran vitalnya dalam teknologi maju.