Las aleaciones de cobalto son un grupo de "superaleaciones" de cobalto y cromo que consisten en carburos complejos en una matriz de aleación. Echemos un vistazo a todo lo que necesita saber sobre las aleaciones de cobalto.

Cobalto elemental
Propiedades físicas. Con un número atómico de 27, el cobalto se encuentra entre el hierro y el níquel en la tabla periódica. La densidad del cobalto es de 8,8 g/cm3, similar a la del níquel. Su coeficiente de expansión térmica se encuentra entre los del hierro y el níquel. A temperaturas inferiores a 417 °C, el cobalto presenta una estructura compacta hexagonal. Entre 417 °C y su punto de fusión de 1493 °C, el cobalto tiene una estructura cúbica centrada en las caras.
El módulo elástico del cobalto es de aproximadamente 210 GPa (30 x 106 psi) en tensión y de aproximadamente 183 GPa (26,5 x 106 psi) en compresión.

Aleaciones a base de cobalto
Las aleaciones a base de cobalto pueden describirse en general como resistentes al desgaste, a la corrosión y al calor (fuertes incluso a altas temperaturas). Muchas de las propiedades de las aleaciones surgen de la naturaleza cristalográfica del cobalto (en particular, su respuesta a la tensión), los efectos de fortalecimiento de la solución sólida del cromo, el tungsteno y el molibdeno, la formación de carburos metálicos y la resistencia a la corrosión impartida por el cromo. En general, las composiciones más blandas y tenaces se utilizan para aplicaciones de alta temperatura, como álabes y cangilones de turbinas de gas. Los grados más duros se utilizan para la resistencia al desgaste.

Aleaciones de alta temperatura a base de cobalto
Durante muchos años, el principal usuario de aleaciones de alta temperatura fue la industria de turbinas de gas. En el caso de las turbinas de gas para aeronaves, los principales requisitos de los materiales eran la resistencia a altas temperaturas, la resistencia a la fatiga térmica y la resistencia a la oxidación. En el caso de las turbinas de gas terrestres, que normalmente queman combustibles de menor calidad y funcionan a temperaturas más bajas, la resistencia a la sulfuración era la principal preocupación.
Hoy en día, el uso de aleaciones de alta temperatura está más diversificado, a medida que se busca una mayor eficiencia en la quema de combustibles fósiles y desechos y se desarrollan nuevas técnicas de procesamiento químico.

En general, las aleaciones de alta temperatura a base de cobalto tienen la siguiente composición química:

Cr = 20-23%
W = 7-15%
Ni = 10-22%
Fe = 3% máximo
C = 0,1-0,6 %
Co = resto del equilibrio.

Proceso de fabricación
Las aleaciones de cobalto se producen mediante una variedad de procesos o métodos diferentes. Estos métodos incluyen forjado en caliente, depósito de revestimiento duro, metal en polvo y, por último, fundición. Es más difícil de mecanizar y rectificar que el acero. Como resultado, se requieren equipos de procesamiento de alto rendimiento y herramientas de mecanizado especializadas. Por lo general, se mecaniza mediante rectificado en lugar de corte.

Aunque las aleaciones a base de cobalto no se utilizan tan ampliamente como las aleaciones de níquel y níquel-hierro en aplicaciones de alta temperatura, las aleaciones a base de cobalto para altas temperaturas desempeñan, no obstante, un papel importante, en virtud de su excelente resistencia a la sulfuración y su resistencia a temperaturas superiores a las que se disuelven los precipitados gamma-prima y gamma-doble-prima en las aleaciones de níquel y níquel-hierro. El cobalto también se utiliza como elemento de aleación en muchas aleaciones a base de níquel para altas temperaturas.