Химическая энциклопедия
"КOБАЛЬТА СПЛАВЫ"

КOБАЛЬТА СПЛАВЫ , сплавы на основе кобальта. Основные легирующие элементы - Fe, Ni, Сr, Mo, Си, V, Al, Ti (см. табл.). Различают: магнитные К. с., сплавы с определенными коэф. линейного расширения, высокопрочные, жаропрочные и др. сплавы.

Магнитные К.с. 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 р-римостью. 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. К. с., содержащие ок. 92% Со (остальное Fe), имеют точку Кюри 1050 °С, что позволяет создавать на их основе электромагн. аппаратуру, работающую при т-рах до 1000 °С. Кроме того, эти сплавы характеризуются малыми значениями магнитострикции, небольшими уд. потерями на перемагничивание, обладают высокими пластич. св-вами при низких т-рах, 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. св-в. Применяют их для изготовления сердечников трансформаторов, катушек постоянной индуктивности. В пром-сти 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. К. с. с нек-рыми РЗЭ, напр. 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 к-рых 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 св-во сплава используется при сваривании или спайке металла со стеклом при создании электровакуумных приборов. Высокопрочные К.с. 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 К. с. с добавкой Та изготовляют электроды для длительной и постоянной стимуляции тканей и органов человека. К. с. 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 К.с. 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 нек-рых марок быстрорежущей и др. инструментальных сталей, а также спеченных (металлокерамич.) твердых сплавов, среди к-рых 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.