
Supersakausējumi uz kobalta bāzes ir augstas veiktspējas metālisku materiālu klase, kas izstrādāti, lai saglabātu izcilu mehānisko izturību, virsmas stabilitāti un izturību pret koroziju ārkārtīgi augstās temperatūrās, bieži vien pārsniedzot tās, kur niķeļa bāzes supersakausējumi sāk vājināties. Tie ir stūrakmens materiāls kritiskām sastāvdaļām visprasīgākajā vidē, jo īpaši kosmosa, rūpniecisko gāzes turbīnu un medicīnisko implantu jomā.
To lieliskā veiktspēja izriet no pastiprinātas kobalta-hroma matricas un liela apjoma cieto, ugunsizturīgo karbīda daļiņu.
Izcila izturība augstā temperatūrā: kobalta sakausējumiem ir augstāks kušanas punkts un labāka karstuma cietība un izturība pret šļūdei nekā niķeļa sakausējumiem temperatūrā virs 1000°C (1832°F). Tas nozīmē, ka tie ir izturīgi pret mīkstināšanu un deformāciju spriedzes ietekmē gandrīz kušanas temperatūras temperatūrā.
Izcila nodilumizturība un nodilumizturība: to raksturīgā cietība, ko bieži pastiprina cieto karbīdu tīkls, nodrošina izcilu izturību pret abrazīvu nodilumu, adhezīvu nodilumu (sprāgšanu) un saspiešanu. Tas padara tos ideāli piemērotus lietojumiem, kas ir vērsti pret nodilumu.
Lieliska karstās korozijas un oksidācijas izturība: augstais hroma saturs (bieži vien vairāk nekā 20%) veido aizsargājošu, pielipušo hroma oksīda (Cr₂O₃) skalu, kas iztur noārdīšanos oksidējošā un sulfidējošā atmosfērā.
Izcila termiskā noguruma izturība: tie var izturēt atkārtotus sildīšanas un dzesēšanas ciklus bez plaisāšanas, kas ir kritiska īpašība tādām sastāvdaļām kā turbīnu lāpstiņas.
Kobalta supersakausējumu veiktspēja ir atvasināta no vairākiem galvenajiem mehānismiem:
Cietā šķīduma stiprināšana: tādi elementi kā volframs (W) un molibdēns (Mo) izšķīst kobalta matricā, kavējot dislokācijas kustību.
Karbīda nokrišņi: Cieto karbīdu (piem., Cr₇C₃, Cr₂3C₆, WC, TaC) veidošanās visā mikrostruktūrā nodrošina milzīgu izturību pret šļūdei un nodilumu. Šo karbīdu izmērs, veids un sadalījums ir izšķiroši svarīgi veiktspējai.
Kobalta allotropija: karsējot kobalts tiek pakļauts fāzes transformācijai, un šī īpašība tiek izmantota, lai uzlabotu īpašības, izmantojot termisko apstrādi un termomehānisko apstrādi.
Uz kobalta bāzes izgatavoti supersakausējumi ir neaizstājami lietojumos, kur atteice nav iespējama.
Aviācijas un elektroenerģijas ražošanas turbīnas: izmanto stacionāriem komponentiem, piemēram:
Turbīnu lāpstiņas un sprauslu virzošās lāpstiņas: kur tiek sastapta visaugstākā gāzes temperatūra un ir vissvarīgākā pretestība šļūdei.
Rūpnieciskās nodiluma sastāvdaļas: Stellite™ sakausējumu pamats, ko izmanto:
Vārstu ligzdas un apdare augsta spiediena un augstas temperatūras vārstos.
Cietie vadi un stieņi, lai pārklātu instrumentu un iekārtu kritiskās nodiluma virsmas.
Sūkņa uzmavas, vārpstas un griešanas naži.
Medicīniskie implanti: tiek izmantoti ortopēdiskajos implantos (īpaši metālu uz metāla nesošām virsmām), jo tiem ir lieliska biosaderība, nodilumizturība un cilvēka ķermeņa izturība pret koroziju.
Šajā tabulā ir apkopotas galvenās funkcijas, lai iegūtu ātru pārskatu:
| Funkcija | Apraksts | Priekšrocība |
| Bāzes elements | Kobalts (Co) ar augstu hroma (Cr) saturu. | Nodrošina pamatmatricu augstas temperatūras veiktspējai un izturībai pret koroziju. |
| Galvenie stiprinātāji | Volframs (W), molibdēns (Mo) un ogleklis (C) karbīda veidošanai. | Piešķir augstas temperatūras izturību, šļūdes pretestību un nodilumizturību. |
| Darba temperatūra | Ļoti augsts, izceļas virs 1000°C (1832°F). | Nodrošina augstāku dzinēja efektivitāti un veiktspēju ekstremālos apstākļos. |
| Galvenās īpašības | Karstā cietība, šļūdes izturība, nodilumizturība un korozijas izturība. | Unikāla kombinācija vissmagākajiem ekspluatācijas apstākļiem. |
| Kopējās veidlapas | Lietie komponenti, kalts stienis/plāksne, pulveris HIP, cietie sakausējumi. | Daudzpusīga ražošana gan sarežģītām gandrīz tīkla formas daļām, gan aizsargpārklājumiem. |
| Primārās nozares | Aviācija, elektroenerģijas ražošana, medicīna, ķīmija un naftas ķīmija. | Izvēlētais materiāls, kur saplūst ārkārtēja temperatūra un nodilums. |
Rezumējot, Supersakausējumi uz kobalta bāzes ir nišas, bet kritiski materiāli, kas virza augstas temperatūras inženierijas robežas. Lai gan bieži vien tie ir dārgāki un blīvāki nekā niķeļa supersakausējumi, to nepārspējamā veiktspēja noteiktās jomās — īpaši ļoti augstas temperatūras izturība, termiskais nogurums un nodilumizturība — nodrošina to svarīgo lomu progresīvajās tehnoloģijās.