Кобальт
СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ КОБАЛЬТА
Кобальт (Со) имеет ряд сходных свойств со свойствами железа и никеля, особенно со свойствами никеля. Кобальт открыт в 1735 г. В англо-саксонской мифологии Кобалб — злой дух. Трудности выделения этого элемента приписывались проискам злого духа.
Физические и механические свойства кобальта приведены ниже:
Атомная масса | 58,94 |
Плотность при 20°С, г/см3 | 8,8 |
Температура, °С: |
|
плавления | 1492 |
кипения | 3185 |
Коэффициент теплопроводности при 20 °С, кал/(см·сек·град) | 0,165 |
Удельное электросопротивление при 20°С, Ом*мм2/м | 0,057 |
Кобальт образует окислы СоО, С02О3, С03О4 и сульфиды CoS, C02S3, C03S4, C0S2. По степени сродства к кислороду кобальт занимает промежуточное положение между железом и никелем, а сродство к кислороду у него выше, чем к сере. При комнатной температуре он обладает примерно такой же прочностью, что и железо, но с очень малой пластичностью.
Кобальт обладает высокой коррозионной стойкостью в воде, влажном воздухе, щелочах и органических кислотах. Азотная кислота и царская водка интенсивно растворяют кобальт.
Применяют кобальт в качестве легирующих добавок при изготовлении сталей и сплавов со специальными свойствами и в качестве основы при изготовлении высокожаропрочных сплавов. Стали, легированные кобальтом, обладают повышенной твердостью, жаропрочностью и кислотостойкостью. Кобальт входит в состав постоянных магнитов с весьма высокой проницаемостью.
Карбид вольфрама на кобальтовой связке используют в буровом деле и в металлообрабатывающей промышленности для изготовления коронок резцов и бурового инструмента. Кобальт применяют как катализатор при гидрогенизации жиров и синтезе бензина, а радиоактивный кобальт — в медицине.
Деформируемые сплавы на кобальтохромистой основе имеют высокие жаропрочные свойства при 800—1000°С, высокое сопротивление термической усталости. Они удовлетворительно обрабатываются давлением. В эти сплавы для повышения жаропрочности вводят также никель и тугоплавкие элементы: молибден, вольфрам, ниобий и др.
Из кобальтовых литейных жаропрочных сплавов изготовляют детали методом точного литья, работающие при высоких температурах. Их применяют также для наплавки выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания, матриц и других деталей. Кобальтовые литейные сплавы имеют хорошие литейные свойства. По жаропрочности они несколько превосходят деформируемые сплавы того же состава. Для повышения статической и длительной прочности кобальтовые литейные сплавы подвергают старению в интервале температур 735—815°С, а в некоторых случаях двойной термической обработке — закалке и старению.
Соли и окислы кобальта применяют в качестве катализаторов для ряда органических синтезов, сушки лаков и масляных красок, а также для изготовления весьма стойких эмалей и красок. Небольшие количества кобальта необходимы для нормального развития растений и животных.