
Суперлегуре на бази кобалта су класа металних материјала високих перформанси дизајнираних да одрже изузетну механичку чврстоћу, површинску стабилност и отпорност на корозију на екстремно високим температурама, често премашујући оне где суперлегуре на бази никла почињу да слабе. Они су материјал темељац за критичне компоненте у најзахтевнијим окружењима, посебно у ваздухопловству, индустријским гасним турбинама и медицинским имплантатима.
Њихове супериорне перформансе потичу од ојачане кобалт-хром матрице и велике запремине тврдих, ватросталних честица карбида.
п>Изузетна чврстоћа при високим температурама: легуре кобалта показују више тачке топљења и бољу топлоту тврдоћу и отпорност на пузање од легура никла на температурама изнад 1000°Ц (1832°Ф). То значи да су отпорни на омекшавање и деформацију под напрезањем на температурама близу тачке топљења.
Изванредна отпорност на хабање и хабање: Њихова инхерентна тврдоћа, често појачана мрежом тврдих карбида, пружа одличну отпорност на абразивно хабање, хабање на лепак (загризање) и нагризање. То их чини идеалним за апликације које се суочавају са хабањем.
Одлична отпорност на врућу корозију и оксидацију: Висок садржај хрома (често преко 20%) формира заштитну, приањајућу љуску хром-оксида (Цр₂О₃) која је отпорна на деградацију у оксидирајућим и сулфидизирајућим атмосферама.
Супериорна отпорност на топлотни замор: Могу да издрже поновљене циклусе загревања и хлађења без пуцања, што је критично својство за компоненте као што су лопатице турбине.
Перформансе кобалт суперлегура произилазе из неколико кључних механизама:
Јачање чврстим раствором: Елементи попут волфрама (В) и молибдена (Мо) се растварају у кобалтној матрици, ометајући кретање дислокације.
Преципитација карбида: Формирање тврдих карбида (нпр. Цр₇Ц₃, Цр₂₃Ц₆, ВЦ, ТаЦ) у целој микроструктури обезбеђује огромну отпорност на пузање и хабање. Величина, тип и дистрибуција ових карбида су критични за перформансе.
Алотропија кобалта: Кобалт пролази кроз фазну трансформацију при загревању, а ова карактеристика се користи за побољшање својстава кроз термичку обраду и термо-механичку обраду.
Суперлегуре на бази кобалта су незаменљиве у апликацијама где квар није опција.
Ваздухопловство и турбине за производњу енергије: Користе се за стационарне компоненте као што су:
Лопатице турбине и водеће лопатице млазнице: Где се сусрећу са највишим температурама гаса и отпор пузању је најважнији.
Компоненте индустријске хабања: Основа за Стеллите™ легуре, које се користе за:
Седишта и трим вентила у вентилима високог притиска и високе температуре.
Жице и шипке за тврдо наваривање за облагање критичних хабајућих површина на алатима и машинама.
Навлаке за пумпе, осовине и ножеви за сечење.
Медицински имплантати: Користе се у ортопедским имплантатима (посебно за металне металне носеће површине) због њихове одличне биокомпатибилности, отпорности на хабање и отпорности на корозију у људском телу.
Следећа табела сумира кључне карактеристике за брзи преглед:
| Феатуре | Опис | Предност |
| Основни елемент | Кобалт (Цо), са високим садржајем хрома (Цр). | Пружа основну матрицу за перформансе на високим температурама и отпорност на корозију. |
| Кључна средства за јачање | Волфрам (В), молибден (Мо) и угљеник (Ц) за формирање карбида. | Даје чврстоћу на високим температурама, отпорност на пузање и отпорност на хабање. |
| Радна температура | Веома висока, изванредно изнад 1000°Ц (1832°Ф). | Омогућава већу ефикасност мотора и перформансе у екстремним окружењима. |
| Кључна својства | Врућа тврдоћа, отпорност на пузање, отпорност на хабање и корозију. | Јединствена комбинација за најтеже услове рада. |
| Уобичајени облици | Ливене компоненте, коване шипке/плоче, прах за ХИП, легуре за тврдо наваривање. | Разноврсна производња за сложене делове у облику мреже и заштитне премазе. |
| Примари Индустриес | Ваздухопловство, производња енергије, медицина, хемикалија и петрохемија. | Материјал по избору где се екстремне температуре и хабање спајају. |
Укратко, Суперлегуре на бази кобалта су ниша, али критични материјали који померају границе високотемпературног инжењеринга. Иако су често скупље и гушће од суперлегура никла, њихове неупоредиве перформансе у специфичним областима – посебно чврстоћа на високим температурама, топлотни замор и отпорност на хабање – обезбеђују њихову виталну улогу у напредној технологији.