钴基高温合金是一类重要的高温结构材料，以其优异的高温强度、卓越的抗热腐蚀和抗氧化性能以及良好的抗热疲劳性能而著称。它们通常在 钴-铬-镍 三元体系基础上，通过添加钨、钽、铌等元素进行固溶强化，并依靠碳化物进行第二相强化。
一、经典铸造钴基高温合金系列
这类合金主要用于制造航空发动机和工业燃气轮机的静止部件，如导向叶片、喷嘴等，工作温度可达1050°C以上。
1. X系列
这是最经典的钴基高温合金系列，源于早期的Stellite 耐磨合金。
X-40 / HS-31：
典型成分（wt%）：Co-25Cr-10Ni-7.5W-2C
特点：具有良好的中高温强度、优异的抗热腐蚀性和可铸性。是早期应用最广泛的铸造钴基合金之一。
应用：涡轮导向叶片、喷嘴等。
X-45：
典型成分（wt%）：Co-25Cr-10Ni-7.5W-0.25C
特点：碳含量比X-40低，因此塑性和焊接性更好，但高温强度有所降低。
应用：要求更高韧性的高温部件。
2. MAR-M 系列
这是为高温应用开发的铸造合金系列，其中包含著名的钴基合金。
MAR-M 509 / HS-309：
典型成分（wt%）：Co-23.5Cr-10Ni-7W-3.5Ta-0.6C
特点：通过添加钽（Ta）进一步提高了高温强度和抗蠕变性能。是性能非常优异的导向叶片材料。
应用：现代航空发动机的高压涡轮导向器。
MAR-M 322：
典型成分（wt%）：Co-21.5Cr-9.5Ni-4.5W-4.5Ta-1.0C
特点：碳和钽含量高，硬度高，耐磨性好。
二、可变形（锻造）钴基高温合金
这类合金可以通过热加工（如锻造、轧制）成形，主要用于制造紧固件、弹簧等需要高强度的部件。
1. L-605 / HS-25
这是最著名、应用最广泛的可变形钴基高温合金。
典型成分（wt%）：Co-20Cr-15W-10Ni-1.5Mn
*注意：L-605的碳含量很低（约0.1%），因此它不是依靠碳化物，而是主要依靠钨的固溶强化。*
特点：
在高达980°C的温度下具有优异的高温强度。
出色的抗氧化性。
良好的成形性和焊接性（相对于铸造合金）。
应用：
航空发动机：燃烧室部件、涡轮外环、紧固件。
医疗植入物：心血管支架（因其生物相容性和优异的抗疲劳性能）。
航天器部件。
2. Haynes 188
这是一种性能优于L-605的先进可变形钴基合金。
典型成分（wt%）：Co-22Cr-22Ni-14W-0.09La
关键点：添加了镧（La）以显著改善抗氧化和抗剥落性能。
特点：
极佳的高温抗氧化和抗燃气腐蚀性能（可达1150°C）。
良好的高温强度和抗蠕变性能。
优异的抗热疲劳性能。
应用：航空发动机燃烧室火焰筒、加力燃烧室部件、工业燃气轮机的高温密封件等。
3. UMCo-50
典型成分（wt%）：Co-50Cr-1Fe
特点：铬含量极高，具有无与伦比的抗硫化腐蚀和抗氧化能力，但强度相对较低。
应用：主要用于极端腐蚀环境，如垃圾焚烧炉、工业炉中的耐腐蚀部件。
三、耐磨钴基合金系列
这类合金以Stellite 品牌最为著名，其特点是极高的硬度和耐磨性，常用于耐磨涂层和堆焊。
Stellite 1, 6, 12, 21等：
典型特点：高碳（1-2.5%），高铬（25-33%），并含有钨或钼。
微观组织：富含碳化物的硬质相分布在钴铬固溶体基体上。
应用：阀门密封面、耐磨环、刀具、泵套等。通常以铸造件、焊条或粉末形式用于等离子/火焰堆焊或热喷涂。
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选择钴基合金的考量因素：返回搜狐，查看更多
温度：在 1040°C 以上，许多钴基合金的强度优于镍基合金。
环境：在含有硫、钒等杂质的低质燃料燃烧环境中，钴基合金的抗热腐蚀能力通常优于镍基合金。
应力：对于承受高应力的转动部件（如涡轮叶片），现代发动机更倾向于使用强度更高的镍基单晶高温合金。钴基合金主要用于静止部件。
耐磨性：对于耐磨部件，Stellite系列是首选。