
Суперлегурите на база на кобалт се класа на метални материјали со високи перформанси дизајнирани да одржуваат исклучителна механичка цврстина, стабилност на површината и отпорност на корозија при екстремно високи температури, честопати надминувајќи ги оние каде што суперлегурите на база на никел почнуваат да слабеат. Тие се материјал-темелник за критичните компоненти во најсложените средини, особено во воздушната, индустриските гасни турбини и медицинските импланти.
Нивните супериорни перформанси произлегуваат од зајакнатата матрица на кобалт-хром и големиот волумен на тврди, огноотпорни честички од карбид.
Исклучителна јачина на високи температури: легурите на кобалт покажуваат повисоки точки на топење и подобра тврдост на топлина и отпорност на лази од легурите на никел на температури над 1000°C (1832°F). Ова значи дека тие се спротивставуваат на омекнување и деформација под стрес при температури блиску до точка на топење.
Извонредна отпорност на абење и гадење: нивната вродена цврстина, често подобрена со мрежа од тврди карбиди, обезбедува одлична отпорност на абразивно абење, абење на лепилото (гадење) и нервоза. Ова ги прави идеални за апликации кои се соочуваат со абење.
Одлична отпорност на жешка корозија и оксидација: високата содржина на хром (често над 20%) формира заштитна, прилепена скала на хром оксид (Cr2O3) која се спротивставува на деградација во оксидирачки и сулфидирачки атмосфери.
Супериорна отпорност на термички замор: тие можат да издржат повторени циклуси на греење и ладење без пукање, што е критично својство за компоненти како што се турбинските лопатки.
Перформансите на кобалтните суперлегури произлегуваат од неколку клучни механизми:
Зајакнување на цврст раствор: елементи како волфрам (W) и молибден (Mo) се раствораат во кобалтната матрица, попречувајќи го движењето на дислокацијата.
Врнежи од карбид: Формирањето на тврди карбиди (на пр. Cr₇C3, Cr23C6, WC, TaC) низ микроструктурата обезбедува огромна отпорност на лази и абење. Големината, видот и дистрибуцијата на овие карбиди се клучни за перформансите.
Кобалт алотропија: Кобалтот се подложува на фазна трансформација при загревањето, и оваа карактеристика се користи за подобрување на својствата преку термичка обработка и термомеханичка обработка.
Суперлегурите на база на кобалт се незаменливи во апликации каде што неуспехот не е опција.
Турбини за производство на воздушна и енергија: Се користат за стационарни компоненти како што се:
Турбински лопатки и лопатки за водич: Онаму каде што се среќаваат највисоки температури на гасот и каде отпорот на лази е најважен.
Компоненти за индустриско носење: Основа за легурите на Stellite™, што се користи за:
Седишта на вентили и облоги во вентили со висок притисок и висока температура.
Цврсти жици и шипки за обложување критични површини на абење на алати и машини.
Ракави на пумпа, шахти и ножеви за сечење.
Медицински импланти: Се користат во ортопедски импланти (особено за површини со лежишта метал-на-метал) поради нивната одлична биокомпатибилност, отпорност на абење и отпорност на корозија во човечкото тело.
Следната табела ги сумира клучните карактеристики за брз преглед:
| Карактеристика | Опис | Предност |
| Основен елемент | Кобалт (Co), со висока содржина на хром (Cr). | Ја обезбедува основната матрица за перформанси на висока температура и отпорност на корозија. |
| Клучни зајакнувачи | Волфрам (W), молибден (Mo) и јаглерод (C) за формирање на карбид. | Дава јачина на висока температура, отпорност на лази и отпорност на абење. |
| Работна температура | Многу висока, над 1000°C (1832°F). | Овозможува поголема ефикасност и перформанси на моторот во екстремни средини. |
| Клучни својства | Топла цврстина, отпорност на лази, отпорност на абење и корозија. | Уникатна комбинација за најтешки услови за услуга. |
| Заеднички форми | Лиени компоненти, кована шипка/плоча, прашок за HIP, легури со тврди облоги. | Разновидно производство и за сложени делови во форма на мрежа и за заштитни облоги. |
| Примарни индустрии | Воздухопловна, генерирање енергија, медицински, хемиски и петрохемиски. | Материјалот по избор каде што екстремната температура и абењето се спојуваат. |
Сумирано, Суперлегури на база на кобалт се ниши, но критични материјали кои ги поместуваат границите на високотемпературното инженерство. Иако често се поскапи и погусти од суперлегурите на никел, нивните неспоредливи перформанси во одредени области - особено цврстина на многу високи температури, термички замор и отпорност на абење - ја обезбедуваат нивната витална улога во напредната технологија.