L'alliage à base de cobalt est un alliage dur qui résiste à divers types d'usure et de corrosion ainsi qu'à l'oxydation à haute température. Il utilise le cobalt comme composant principal et contient également une quantité considérable de nickel, de chrome, de tungstène et une petite quantité d'éléments d'alliage tels que le molybdène, le niobium, le tantale, le titane, le lanthane et parfois le fer. Les alliages à base de cobalt peuvent être utilisés pour fabriquer des fils de soudage, des pièces moulées et forgées, etc. en fonction de la composition de l'alliage. Ce dont nous parlons aujourd’hui, c’est principalement du rôle des alliages à base de cobalt en médecine.
Les matériaux métalliques médicaux plus courants dans la vie sont généralement utilisés dans divers aspects tels que les équipements auxiliaires chirurgicaux, les organes artificiels, les tissus durs, les tissus mous, etc., et sont largement utilisés. Cependant, le principal problème dans l’application de matériaux métalliques biomédicaux est la diffusion d’ions métalliques dans les tissus environnants en raison de la corrosion dans l’environnement physiologique et de la dégradation des propriétés du matériau de l’implant lui-même. Le premier peut provoquer des effets secondaires toxiques et le second conduit souvent à l’échec de l’implant. Les alliages médicaux à base de cobalt sont largement utilisés dans la fabrication d’implants orthopédiques en raison de leurs deux caractéristiques majeures que sont la résistance à l’usure et la résistance à la corrosion. Il existe deux types principaux d’alliages médicaux à base de cobalt : les alliages cobalt-chrome-molybdène et les alliages cobalt-nickel-chrome-molybdène.
L’alliage cobalt-chrome était à l’origine utilisé comme matériau aérospatial. Plus tard, en raison de sa bonne résistance à l’usure, de sa résistance à la corrosion et de sa haute résistance, il a été largement utilisé dans les composants de surface articulaire et les composants porteurs des articulations artificielles. Parallèlement, en raison de sa bonne biocompatibilité, c’est également un matériau couramment utilisé pour les implants dentaires.
L'alliage cobalt-chrome-molybdène et l'alliage nickel-chrome-molybdène sont des variantes de l'alliage cobalt-chrome. Le premier est souvent utilisé pour les pièces moulées et est plus facile à façonner, tandis que le second est généralement forgé à chaud et présente souvent une meilleure résistance à la corrosion. Ces deux alliages ont d’autres applications médicales que l’alliage cobalt-chrome très répandu et présentent une excellente biocompatibilité. Ils ont une résistance élevée à la traction et une bonne rigidité, et peuvent fournir un support mécanique stable. D’un autre côté, ces deux alliages ont une ténacité élevée, une faible sensibilité aux entailles et une excellente résistance à la fatigue.
Le chrome contenu dans l'alliage peut former une couche d'oxyde dense sur la surface de l'alliage, ce qui peut améliorer la résistance à la corrosion de l'alliage. L'élément chrome peut également former des carbures qui ont une dureté élevée et peuvent améliorer la résistance de la matrice et la résistance à l'usure de l'alliage. L'élément molybdène présent dans l'alliage est dissous dans la matrice et peut devenir une barrière contre l'écoulement des dislocations, améliorant ainsi la résistance de la matrice.
