سوپرآلیاژهای پایه کبالت

سوپرآلیاژها در واقع آلیاژهایی مقاوم در برابر حرارت، خوردگی و اکسیداسیون میباشند که به لحاظ ترکیب شیمیایی شامل سه گروه پایه نیکل، نیکل-آهن و پایه کبالت میباشند. اولین استفاده از سوپرآلیاژها در ساخت توربینهای گازی، طرحهای تبدیل ذغال ‌سنگ، صنایع شیمیایی و صنایعی که نیاز به مقاومت حرارتی و خوردگی داشته اند بوده است.

سوپرآلیاژهای کارپذیر پایه کبالت برخلاف سایر سوپرآلیاژها مکانیزم استحکام بخشی متقاوتی دارند و خواص حرارتی خوبی در دمای حدود 1000 درجه سانتیگراد خواهند داشت.  سوپرآلیاژهای پایه کبالت حاوی کرم، مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون خوبی داشته و هم چنین قابلیت جوشکاری و مقاومت به خستگی حرارتی آنها نسبت به آلیاژهای پایه نیکل بالاتر میباشد. از طرف دیگر امکان ذوب و ریختهگری این آلیاژ، در هوا با اتمسفر آرگون مزیت دیگری نسبت به سایر سوپرآلیاژها که نیاز به خلاء دارند می­باشد.
سه گروه اصلی آلیاژهای پایه کبالت را میتوان به صورت ذیل در نظر گرفت:

Ø    آلیاژهایی که در دماهای بالا در محدودة 650 تا 1150 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار میگیرند که شامل آلیاژهایS-816، 25HAYNES، 188 25HAYNES، 55625HAYNES، 50UMCO میباشند.

Ø    آلیاژهایی که تا حدود 650 درجه سانتیگراد به کار میروند نظیرTN3MP، 159 MP

Ø    آلیاژ مقاوم به سایش B 6 Stellite

آلیاژ 2525HAYNES بیشترین کاربرد را در میان آلیاژهای کارپذیر پایه کبالت داشته است و در ساخت قطعات گرمکار نظیر توربینهای گازی، اجزاء راکتورهای هستهای، ایمپلنت‌های جراحی و غیره مورد استفاده قرار گرفتهاند. آلیاژهای گروه پایه کبالت که شامل کرم- تنگستن- کربن میباشند معروف به آلیاژهای Satellite بوده که به شدت مقاوم به سایش میباشند. این گروه معمولاً در مواردی که مقاومت سایشی در درجه حرارت‌های بالا مورد نیاز باشد به کار میروند. در واقع سختی این مواد در دمای بالا حفظ شده و در مواقعی که نمیتوان در حین کار روغنکاری انجام داد به خوبی مورد استفاده قرار میگیرند. استحکام دهی سوپر آلیاژها توسط سخت کاری محلولی ( تداخل اتمهای جانشینی همراه با تغییر شکل ) ، کارسختی ( انرژی نهان ناشی از تغییر شکل ) و رسوب سختی ( تداخل رسوب ها همراه با تغییر شکل ) افزایش می یابد . همچنین ایجاد کاربیدها ( توزیع مناسب از تداخل فازهای ثانویه به همراه تغییر شکل ) به ویژه در سوپر آلیاژهای پایه کبالت افزایش استحکام را در پی دارد . معمولاً در کاربردهای سوپر آلیاژها استحکام گسیختگی خزشی اهمیت دارد.