钴基合金

钴基合金分为两类：铸造合金和（热）锻造合金。特别是，四种钴铬合金通常用于生物医学应用：

ASTM F75：Co-28Cr-6Mo，铸造合金；

ASTM F799：Co-28Cr-6Mo，热力学处理的合金；

ASTM F90：Co-20Cr-15W-10Ni，可锻合金；

ASTM F562：Co-35Ni-20Cr-10Mo，锻造合金。

这些合金的化学成分和机械性能列于表4.5中。必须强调的是，尽管ASTM75和ASTM799合金具有相似的成分，但是不同的加工方法会导致不同的机械性能（表4.5）。此外，ASTM F90和ASTM F562中的钴含量低于ASTM75和ASTM799中的钴含量。相反，ASTM F562包含更多的镍，而ASMT包含更多的钨（表4.5）。

生物医学领域中使用的四种主要Co-Cr合金的化学成分（％Max）和力学性能

元素 ASTM F75 ASTM F799 ASTM F90 ASTM F562

钴 58.9–69.5           58–59         45.5–56.2            29.0–38.8

铬 27.0–30.0           26.0–30.0 19.0–21.0         19.0–21.0

MO 5.0–7.0           5.0–7.0         –                 9.0–10.5

W 0.2–14.0            –                      16.0           –

NI 2.5                      1.0        9.0–11.0          33.0–37.0

锰 1.0                    1.0            2.00               0.15

硅 1.0                    1.0          0.40             0.15

铁 0.75                    1.5           3.00             1.0

C 0.35                   0.35           0.15            0.025

NI 0.25                   0.25              –                  –

P 0.02                      –                   0.04            0.015

钛 0.10                      –                      –                      1.0

S 0.01                      –                    0.03             0.010

                                ASTM F75 ASTM F799 ASTM F90 ASTM F562

                          即时/已退火   粉末冶金/热等静压 热锻 退火的 44％的冷加工 热锻     冷加工

弹性模量（GPa）     210                     253          210    210     210                232 232

屈服强度（MPa） 450                     841  896–1200  448–648    1606      965–1000 1500

拉伸强度（MPa） 655                     1277 1399–1586  951–1220  1896         1206 1795

钴基合金可以说是非磁性的，耐磨且耐腐蚀的，并且在高温下稳定。基于形成Cr 2 O 3的钝化薄层，这些合金的耐腐蚀性类似于不锈钢。Co-Cr合金的两个基本元素形成高达65％Co的固溶体。添加钼以产生更细的晶粒，从而在铸造或锻造后产生更高的强度。铬增强了合金的耐腐蚀性以及固溶强化。