Stellite

Las aleaciones Stellite son una gama de aleaciones de cobalto-cromo diseñadas para ofrecer resistencia al desgaste . "Stellite" es también una marca registrada de Kennametal, Inc. y se utiliza en relación con las aleaciones de cobalto-cromo.

El Stellite fue inventado por el metalúrgico Elwood Haynes ^{[ 1 ]} a principios del siglo XX, inicialmente como un material para fabricar cubiertos que no se mancharan ni requirieran limpieza constante. Se le concedió una patente para dos aleaciones específicas en 1907 y para dos relacionadas en 1912; una vez que obtuvo estas cuatro patentes, se dedicó a la producción de sus aleaciones metálicas. A principios de la década de 1920, tras un considerable éxito durante la Primera Guerra Mundial en la venta de herramientas de corte y máquinas herramienta de alta velocidad fabricadas con Stellite, la empresa de Haynes fue adquirida por Union Carbide , convirtiéndose en su "división Stellite", y continuó desarrollando también otras aleaciones. La empresa fue vendida nuevamente en 1970 a Cabot Corporation, y en 1985 Cabot vendió la parte del negocio dedicada al Stellite. ^{[ 2 ]} La marca registrada Stellite fue adquirida por Kennametal en 2012.

Las aleaciones de estelita incluyen una gama de aleaciones a base de cobalto , con proporciones significativas de cromo (hasta un 33 %) y tungsteno (hasta un 18 %). Algunas de estas aleaciones también contienen níquel o molibdeno . La mayoría presenta un contenido de carbono bastante elevado en comparación con los aceros al carbono.

Las aleaciones de estelita son una familia de aleaciones de cobalto completamente no magnéticas y resistentes a la corrosión , de diversas composiciones, optimizadas para diferentes usos. Son ideales para herramientas de corte ; un ejemplo es la Stellite 100, ya que es muy dura, mantiene un buen filo a altas temperaturas y resiste el endurecimiento y el recocido . Otras aleaciones de estelita están formuladas para maximizar la resistencia al desgaste , la resistencia a la corrosión o la capacidad de soportar temperaturas extremas.

Las aleaciones de estelita presentan una dureza y tenacidad excepcionales , y suelen ser muy resistentes a la corrosión. Normalmente, una pieza fabricada con una aleación de estelita se funde con precisión , por lo que se requiere un mecanizado mínimo. Debido a su elevada dureza, muchas aleaciones de estelita se mecanizan principalmente mediante rectificado , ya que las operaciones de corte en algunas aleaciones provocan un desgaste significativo de la herramienta, incluso con plaquitas de carburo . Además, las aleaciones de estelita tienden a tener puntos de fusión extremadamente altos debido a su contenido de cobalto y cromo.

Las aplicaciones típicas de las aleaciones de estelita incluyen dientes de sierra , recubrimientos duros y piezas de maquinaria resistentes a los ácidos . Las aleaciones de estelita supusieron una mejora importante en la producción de válvulas de asiento y de válvulas para las válvulas, especialmente las de escape, de los motores de combustión interna . Al reducir su erosión por los gases calientes, el intervalo entre el mantenimiento y el rectificado de sus asientos se prolongó considerablemente. Las aleaciones de estelita también se han utilizado en algunos motores para los taqués, en particular por la Norton Motorcycle Company .

El primer tercio de los cañones de las ametralladoras M2HB y M60 (desde la recámara ) está revestido con una aleación de estelita. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Los tetones de bloqueo y los hombros de los fusiles Voere Titan II también incluyen una aleación de estelita. A principios de la década de 1980, se realizaron experimentos en el Reino Unido para fabricar prótesis de cadera y otros reemplazos óseos con aleaciones de estelita fundidas con precisión. Las aleaciones de estelita también se utilizan para fabricar la estructura fundida de las prótesis dentales.

Las aleaciones de estelita también se han utilizado en la fabricación de herramientas de torneado para tornos . Con la introducción y las mejoras en las herramientas con punta, su uso es menos frecuente, pero se ha demostrado que poseen propiedades de corte superiores en comparación con las primeras herramientas de acero al carbono e incluso con algunas herramientas de acero de alta velocidad , especialmente contra materiales difíciles como el acero inoxidable . Era necesario tener cuidado al rectificar las piezas en bruto, las cuales se marcaban en un extremo para indicar la orientación correcta, ya que de lo contrario el filo de corte podría astillarse prematuramente.

Si bien las aleaciones de estelita siguen siendo el material preferido para ciertas partes internas de las válvulas de procesos industriales (recubrimiento duro de asientos de válvulas), se ha desaconsejado el uso de aleaciones de cobalto en centrales nucleares . En las tuberías que pueden comunicarse con el reactor, pequeñas cantidades podrían liberarse en el fluido del proceso y eventualmente ingresar al reactor. Allí, el cobalto se activaría por el flujo de neutrones del reactor y se convertiría en cobalto-60 , un radioisótopo con una vida media de cinco años que emite rayos gamma de alta energía . Este fenómeno es más problemático en las centrales de reactores de agua en ebullición (BWR), ya que el vapor está en contacto directo tanto con el reactor como con la turbina de vapor. Los diseños de reactores de agua a presión (PWR) son menos susceptibles. Si bien no representa un peligro para el público en general, entre un tercio y la mitad de las exposiciones a la radiación de los trabajadores nucleares podrían atribuirse a componentes del reactor fabricados con aleaciones de cobalto (o acero inoxidable con trazas de cobalto).

Las aleaciones de estelita también se han utilizado como material de jaula para la primera válvula cardíaca artificial disponible comercialmente , la válvula de bola enjaulada Starr-Edwards, implantada por primera vez en 1960.

El estelita se utiliza en bombas para componentes como impulsores , anillos de desgaste y ejes. ^{[ 5 ]} Además, debido a su retención de resistencia a altas temperaturas, se emplea en la generación de energía, el procesamiento químico y las industrias alimentaria y farmacéutica . ^{[ 6 ] [ 7 ]}

• La talonita es una aleación similar a las aleaciones de estelita que ha sido laminada en caliente y endurecida de una manera particular para proporcionar una combinación de dureza, resistencia al desgaste y maquinabilidad . No todas las aleaciones de estelita responden a este proceso de laminación.
• Vitallium , utilizado en odontología e implantes médicos.

• Stellite - Kennametal