钴基高温合金是以钴作为主要成分,含有相当数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧。偶然也还含有铁的一类合金,与其他高温合金不同,它不是由与基体牢固结合的有序沉淀相来强化,而是由已被固溶强化的奥氏体fcc母体和母体中分布少量碳化物组成。
钴基合金按应用范围可大致分为钴基高温合金、钴基耐磨合金、钴基磁合金等三大类。
1.钴基高温合金又称超合金,是指含40%-65%钴的奥氏体的钴基合金,它由被固溶强化的奥氏体基体(面心立方结构)和基体中分布的(硬质)碳化物组成。
2.钴基耐磨合金最典型的是阀门密封面上常用的司太立合金,司太立合金主要成分为钴,除此之外还含有一定量的Ni、Cr、W等元素,该类型硬质合金一般具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀等特点。
3.钴基合金相对于铁镍基合金而言有其特有的优点。首先在铁磁性金属中,钴的居里点最高,达到了1150℃,而铁的居里点温度只有769℃,镍的最低,为358℃。因此在铁磁材料中钴的磁性转变转变温度最高,这也意味着金属钴拥有最大的铁磁性温度范围。
1.钴基高温合金通常仅应用于超高温条件下或受极端复杂应力的航空发动机高温部件。
2.钴基高温合金具有较高的初熔温度、良好的抗热腐蚀以及耐磨损性能,是制造燃气轮机叶片、叶轮、火箭发动机以及原子能工业的重要合金材。
3.钴基合金由于其高硬度和高耐磨性能,其在医用金属材料方面也有广泛的应用,例如各类手术刀具。