La plupart des alliages à base de cobalt contiennent du chrome. Les éléments d'alliage tels que le tungstène, le molybdène, le nickel, le fer, l'aluminium et le carbone offrent une large gamme de propriétés, par exemple une dureté élevée et une résistance à l'usure et à la corrosion à haute température. Les domaines d'application sont principalement l'industrie chimique, la technologie de l'énergie, l'aérospatiale et la technologie médicale.
"La combinaison de base de la plupart des alliages est le cobalt-chrome, le chrome agissant comme un élément de renforcement. L'ajout de tungstène et/ou de molybdène peut renforcer cet effet. Le nickel est un autre élément d'alliage courant. Les propriétés du matériau dépendent fortement des autres éléments d'alliage tels que le tungstène, le fer, l'aluminium et le carbone, ainsi que de la méthode de fabrication. Les alliages à base de cobalt sont généralement produits sous forme de nuances de refonte.
En raison de leur point de fusion élevé et de leur bonne résistance à la corrosion à haute température, les alliages à base de cobalt sont souvent utilisés comme matériaux à haute température. En outre, les alliages à base de cobalt présentent une dureté élevée, une grande résistance à l'usure et donc une bonne résistance à la corrosion par érosion. Cependant, ces alliages ont une résistance à la rupture et au fluage légèrement inférieure à celle des alliages à base de nickel.
Les alliages à base de cobalt sont principalement utilisés dans l'industrie chimique, la technologie énergétique, l'aérospatiale et la technologie médicale. Parmi les exemples d'application des alliages à base de cobalt, on peut citer les aubes directrices des turbines, les revêtements de protection résistants à l'abrasion, les internes des usines d'incinération des déchets ou des fours industriels ainsi que les revêtements des chambres de combustion des turbines à gaz et les implants médicaux, y compris les implants dentaires.
Les alliages à base de cobalt sont généralement divisés en trois catégories :
– Les alliages à haute teneur en carbone, également appelés Stellites (C de 0,5 à 3 %) pour les contraintes d'usure les plus élevées, de préférence alliés avec du Cr (environ 27 à 33 %), du W (jusqu'à environ 18 %) et du Mo, et donc une proportion significative de carbures eutectiques dont la taille et la distribution dépendent fortement de la composition et des conditions de solidification. Ces alliages sont principalement utilisés comme produits PM et sous forme moulée. Seuls quelques-uns des alliages courants peuvent être formés à chaud.
– Les alliages à faible teneur en C pour les applications à haute température, principalement avec du W ou du Ta, des ajouts modérés de Ni et de Cr et, occasionnellement, des ajouts de métaux de terres rares (par ex. lanthane, yttrium) ainsi que d'Al, de Ti, de Nb pour le durcissement par vieillissement. Ces alliages n'ont pas la même importance technique que les superalliages à base de nickel, mais ils jouent un rôle en raison de leur excellente résistance à la corrosion, en particulier à la corrosion par les gaz chauds, même dans les environnements contenant du S. Ces alliages sont façonnables et peuvent être produits sous toutes les formes courantes, mais de préférence sous forme de feuilles et de plaques.
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– Alliages à faible teneur en C pour des applications dans des conditions humides et corrosives et en même temps une contrainte d'usure plus élevée, principalement alliés avec Cr, Ni et Mo, moins avec W. La faible teneur en C réduit la tendance à la précipitation de carbures intergranulaires aux joints de grains et contribue à l'excellente résistance de ces alliages aux effets de la corrosion locale, par exemple la corrosion par piqûres et crevasses et la corrosion intergranulaire. C'est pourquoi ces alliages à base de Co-Cr-Mo, Co-Cr-W-Ni et Co-Ni-Cr-Mo sont préférés pour divers implants médicaux et diverses structures métalliques médicales."