
कोबाल्ट-आधारित सुपरॲलॉय हा उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या धातूच्या पदार्थांचा एक वर्ग आहे जो अत्यंत उच्च तापमानात अपवादात्मक यांत्रिक शक्ती, पृष्ठभागाची स्थिरता आणि गंज प्रतिकार राखण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे, जे बहुतेक वेळा निकेल-आधारित सुपरॲलॉय कमकुवत होऊ लागते त्यापेक्षा जास्त असते. ते सर्वात जास्त मागणी असलेल्या वातावरणात, विशेषतः एरोस्पेस, औद्योगिक गॅस टर्बाइन आणि वैद्यकीय रोपणांमध्ये महत्त्वपूर्ण घटकांसाठी कोनशिला सामग्री आहेत.
त्यांची उत्कृष्ट कामगिरी मजबूत कोबाल्ट-क्रोमियम मॅट्रिक्स आणि कठोर, रीफ्रॅक्टरी कार्बाइड कणांच्या उच्च प्रमाणामुळे उद्भवते.
अपवादात्मक उच्च-तापमान सामर्थ्य: कोबाल्ट मिश्र धातु 1000°C (1832°F) पेक्षा जास्त तापमानात निकेल मिश्रांपेक्षा जास्त वितळण्याचे बिंदू आणि चांगले गरम कडकपणा आणि रेंगाळण्याची प्रतिकारशक्ती प्रदर्शित करतात. याचा अर्थ ते जवळच्या-वितळण्याच्या-बिंदू तापमानात तणावाखाली मऊ होणे आणि विकृत होण्यास प्रतिकार करतात.
उत्कृष्ट पोशाख आणि गॅलिंग प्रतिरोध: त्यांची अंतर्निहित कडकपणा, अनेकदा कठोर कार्बाइड्सच्या नेटवर्कद्वारे वर्धित केलेली, अपघर्षक पोशाख, चिकट पोशाख (गॅलिंग) आणि फ्रेटिंगला उत्कृष्ट प्रतिकार प्रदान करते. हे त्यांना वेअर-फेसिंग ऍप्लिकेशन्ससाठी आदर्श बनवते.
उत्कृष्ट गरम गंज आणि ऑक्सिडेशन प्रतिरोध: उच्च क्रोमियम सामग्री (अनेकदा 20% पेक्षा जास्त) एक संरक्षणात्मक, अनुयायी क्रोमियम ऑक्साईड (Cr₂O₃) स्केल बनवते जे ऑक्सिडायझिंग आणि सल्फिडायझिंग वातावरणातील ऱ्हासाला प्रतिकार करते.
सुपीरियर थर्मल थकवा प्रतिकार: ते क्रॅक न करता वारंवार गरम आणि थंड होण्याच्या चक्रांचा सामना करू शकतात, टर्बाइन वेन्स सारख्या घटकांसाठी एक महत्त्वपूर्ण गुणधर्म.
कोबाल्ट सुपरॲलॉयचे कार्यप्रदर्शन अनेक प्रमुख यंत्रणांमधून घेतले जाते:
सॉलिड-सोल्यूशन स्ट्रेंथनिंग: टंगस्टन (डब्ल्यू) आणि मॉलिब्डेनम (मो) सारखे घटक कोबाल्ट मॅट्रिक्समध्ये विरघळतात, विस्थापन हालचालीमध्ये अडथळा आणतात.
कार्बाइड पर्जन्य: संपूर्ण मायक्रोस्ट्रक्चरमध्ये कठोर कार्बाइड्स (उदा., Cr₇C₃, Cr₂₃C₆, WC, TaC) तयार केल्याने रेंगाळणे आणि पोशाख होण्यास प्रचंड प्रतिकार होतो. या कार्बाइड्सचा आकार, प्रकार आणि वितरण कार्यक्षमतेसाठी महत्त्वपूर्ण आहे.
कोबाल्ट ॲलोट्रॉपी: गरम झाल्यावर कोबाल्टमध्ये फेज ट्रान्सफॉर्मेशन होते आणि या वैशिष्ट्याचा उपयोग उष्णता उपचार आणि थर्मो-मेकॅनिकल प्रक्रियेद्वारे गुणधर्म वाढवण्यासाठी केला जातो.
कोबाल्ट-आधारित सुपरऑलॉय ॲप्लिकेशन्समध्ये अपरिहार्य आहेत जेथे अपयश हा पर्याय नाही.
एरोस्पेस आणि पॉवर जनरेशन टर्बाइन: स्थिर घटकांसाठी वापरले जाते जसे की:
टर्बाइन वेन्स आणि नोझल गाईड व्हॅन्स: जिथे सर्वात जास्त वायू तापमानाचा सामना केला जातो आणि रेंगाळण्याची प्रतिकारशक्ती सर्वात जास्त असते.
औद्योगिक पोशाख घटक: Stellite™ मिश्रधातूचा आधार, यासाठी वापरला जातो:
उच्च-दाब, उच्च-तापमान वाल्व्हमध्ये वाल्व सीट आणि ट्रिम करा.
उपकरणे आणि मशिनरीवरील गंभीर पोशाख पृष्ठभाग कोट करण्यासाठी हार्डफेसिंग वायर आणि रॉड्स.
पंप आस्तीन, शाफ्ट आणि कटिंग चाकू.
वैद्यकीय रोपण: ऑर्थोपेडिक इम्प्लांटमध्ये (विशेषत: मेटल-ऑन-मेटल बेअरिंग पृष्ठभागांसाठी) त्यांच्या उत्कृष्ट बायोकॉम्पॅटिबिलिटी, पोशाख प्रतिरोध आणि मानवी शरीरातील गंज प्रतिरोधकतेमुळे वापरले जाते.
द्रुत विहंगावलोकनासाठी खालील सारणी मुख्य वैशिष्ट्यांचा सारांश देते:
| वैशिष्ट्य | वर्णन | फायदा |
| मूळ घटक | कोबाल्ट (Co), उच्च क्रोमियम (Cr) सामग्रीसह. | उच्च-तापमान कार्यप्रदर्शन आणि गंज प्रतिकार यासाठी मूलभूत मॅट्रिक्स प्रदान करते. |
| Key Strengtheners | कार्बाइड निर्मितीसाठी टंगस्टन (डब्ल्यू), मॉलिब्डेनम (मो), आणि कार्बन (सी). | उच्च-तापमान सामर्थ्य, रांगणे प्रतिकार आणि पोशाख प्रतिरोध प्रदान करते. |
| ऑपरेटिंग तापमान | खूप उच्च, 1000°C (1832°F) पेक्षा जास्त. | अत्यंत वातावरणात उच्च इंजिन कार्यक्षमता आणि कार्यप्रदर्शन सक्षम करते. |
| मुख्य गुणधर्म | गरम कडकपणा, रांगणे प्रतिकार, पोशाख आणि गंज प्रतिकार. | सर्वात गंभीर सेवा परिस्थितींसाठी एक अद्वितीय संयोजन. |
| सामान्य फॉर्म | कास्ट घटक, बार/प्लेट, HIP साठी पावडर, हार्डफेसिंग मिश्र धातु. | कॉम्प्लेक्स जवळ-नेट-आकाराचे भाग आणि संरक्षक कोटिंग्जसाठी बहुमुखी उत्पादन. |
| प्राथमिक उद्योग | एरोस्पेस, पॉवर जनरेशन, मेडिकल, केमिकल आणि पेट्रोकेमिकल. | निवडीची सामग्री जिथे अत्यंत तापमान आणि पोशाख एकत्र होतात. |
सारांश, कोबाल्ट-आधारित सुपरऑलॉय उच्च-तापमान अभियांत्रिकीच्या सीमांना धक्का देणारी विशिष्ट परंतु गंभीर सामग्री आहेत. निकेल सुपरॲलॉयपेक्षा अधिक महाग आणि घनदाट असताना, विशिष्ट भागात त्यांची अतुलनीय कामगिरी-विशेषत: अतिशय उच्च-तापमान शक्ती, थर्मल थकवा आणि पोशाख प्रतिरोध — प्रगत तंत्रज्ञानामध्ये त्यांची महत्त्वपूर्ण भूमिका सुरक्षित करते.