КOБАЛЬТА СПЛАВЫ, сплавы на основе кобальта. Основные легирующие элементы - Fe, Ni, Сr, Mo, Си. V, Al, Ti (см. табл.). Различают: магнитные кoбальта сплавы, сплавы с определенными коэф. линейного расширения, высокопрочные, жаропрочные и др. сплавы.
Магнитные кoбальта сплавы подразделяют на магнитомягкие и магнитотвердые сплавы. Среди первых наиб. распространение получили сплавы Со с Fe и Ni (см. Магнитные материалы). Все три элемента являются прир. ферромагнетиками с незаполненной 3d-оболочкой и характеризуются высокой взаимной растворимостью. Из магнитомягких сплавов наиб. индукцией магн. насыщения отличаются сплавы Со с Fe, содержащие 49% Со и 1 или 2% V, соотв. пермендюры и супермендюры. Для сплавов с составом, близким к эквиатомному, значение индукции магн. насыщения достигает 2,4 Тл. Кроме того, эти сплавы характеризуются близкой к нулю магн. анизотропией и высокой постоянной магн. проницаемостью в слабых полях. Применяют их для изготовления сердечников и полюсных наконечников в электромагнитах и трансформаторах, роторов и статоров электродвигателей и генераторов, телефонных мембран. Использование этих сплавов вместо динамной и трансформаторной стали позволяет повысить уд. мощность и, тем самым, сократить вес и габариты оборудования.
Сплавы Со с Fe, содержащие 50-65% Со, имеют высокие значения магнитострикции насыщения (относит. изменение линейных размеров при намагничивании до насыщения) - до 1.10-4. Применяют их для создания магнитопроводов в ультразвуковой аппаратуре высоких энергий, датчиков давления и т.д.
кoбальта сплавы, содержащие ок. 92% Со (остальное Fe), имеют точку Кюри 1050 °С, что позволяет создавать на их основе электромагн. аппаратуру, работающую при температурах до 1000 °С. Кроме того, эти сплавы характеризуются малыми значениями магнитострикции, небольшими уд. потерями на перемагничивание, обладают высокими пластич. свойствами при низких температурах, что позволяет использовать их в качестве магнитопроводов в криогенных электромагн. устройствах.
Сплавы Fe-Co-Ni, содержащие 23-25% Со и 46-48% Ni, отличаются низкой остаточной индукцией, постоянством магн. проницаемости в слабых магн. полях, стабильностью магн. свойств. Применяют их для изготовления сердечников трансформаторов, катушек постоянной индуктивности.
В промышленности применяют также магнитомягкие аморфные сплавы, содержащие 81-85% Со. Получают их в виде лент
резким охлаждением струи жидкого металла, направляемой с определенной скоростью на пов-сть быстровращающегося цилиндра; затем подвергают термич. или термомагн. обработке. Обладают высокой магн. проницаемостью в слабых полях, высоким электрич. сопротивлением, прочностью и твердостью; применяют для изготовления головок магн. записи, сердечников магн. усилителей и миниатюрных трансформаторов, работающих при повыш. частотах.
К магнитотвердым относят сплавы Fe-Ni-A1-Co, Fe-Со-Mo, Fe-Со-V, содержащие 5-50% Со. Они характеризуются высокой коэрцитивной силой, а также высокой магн. энергией (до 12.104 Тл.А/м). Применяют их для изготовления роторов электродвигателей, магн. зеркал, магн. систем с постоянным намагничивающим полем. кoбальта сплавы с некоторыми РЗЭ, например с SmCo5, PrCo5, NdCo5, обладают большей магн. энергией (до 30.104 Тл.А/м), чем др. сплавы; применяют в приборостроении.
Для изготовления постоянных магнитов используют также сплавы типа викаллоя, содержащие 52% Со, 5-14% V или Сr. Изготовляют в виде проволоки, ленты или полосы, из которых делают роторы гистерезисных двигателей, магн. стрелки и др.
Широко применяют сплавы Со с Ni и Fe, имеющие заданный коэф. термич. расширения. Напр., сплав на основе Fe, содержащий 29% Ni и 17-18% Со (известен под назв. "ковар"), имеет коэф. термич. расширения 5-10-6, что соответствует коэф. термич. расширения тугоплавкого стекла. Это свойство сплава используется при сваривании или спайке металла со стеклом при создании электровакуумных приборов.
Высокопрочные кoбальта сплавы содержат обычно 20-40% Со, 20% Ni, 20% Сr, добавки Mo, W и Ti. Они обладают высоким сопротивлением малым пластич. деформациям и релаксац. стойкостью в условиях статич. и циклич. нагружения; применяют их для изготовления разл. упругих элементов, пружин, растяжек, мембран, а также в медицине - скобки для сшивания кровеносных сосудов, протезы в ортопедии, электроды для кратковременной стимуляции сердца. Сплав, содержащий 40% Со, а также Ni, Cr и Мо, обладает высокой коррозионной стойкостью в организме человека; его применяют для изготовления протезов при лечении костных переломов; из кoбальта сплавы с добавкой Та изготовляют электроды для длительной и постоянной стимуляции тканей и органов человека.
кoбальта сплавы с температурной стабильностью модуля упругости (элинвары), содержащие ок. 12% Со, получили широкое применение для изготовления упругих чувствительных элементов точнейшей контрольно-измерит. аппаратуры.
Кобальт входит в состав мн. жаропрочных сплавов (см. Жаропрочные сплавы). Типичный представитель - витал-лиум, содержащий 62-65% Со, 28% Сr, 3% Ni и 4% Мо. Этот сплав сохраняет высокую прочность и не подвергается газовой коррозии до 800-850 °С; используется в литом состоянии.
Ктвердым кoбальта сплавы относят сплавы типа стеллита - 50% Со, 13% Ni, 25% Сr, 6% Мо, 8% W, 0,4% С. Их используют в качестве наплавок для режущих инструментов. Кобальт входит в состав некоторых марок быстрорежущей и др. инструментальных сталей, а также спеченных (металлокерамич.) твердых сплавов, среди которых наиб. распространение получили сплавы на основе WC-Co. Такие твердые сплавы используют для изготовления режущих и горнобуровых инструментов, инструментов для бесстружковой обработки металла, резания чугуна и керамики, наплавки на быстроизнашивающиеся детали машин.
Лит.. Гудремон Э., Специальные стали, пер. с нем., т. 2, М., I960; Прецизионные сплавы. Справочник, под ред. Б В. Молотилова, 2 изд., М., 1983.
Г. В. Пшеченкова.
