Las aleaciones de estelita son una gama de aleaciones de cromo y cobalto diseñadas para ofrecer resistencia al desgaste . "Stellite" también es una marca registrada de Kennametal Inc. y se utiliza en combinación con aleaciones de cromo y cobalto.
Elwood Haynes [1] inventó la estelita a principios del siglo XX, inicialmente como material para fabricar cubiertos que no se mancharan ni necesitaran una limpieza constante. Se le concedió una patente para dos aleaciones específicas en 1907, y para dos relacionadas en 1912; una vez que tuvo estas cuatro patentes, se dedicó al negocio de producir sus aleaciones de metal. A principios de la década de 1920, después de un éxito considerable durante la Primera Guerra Mundial en las ventas de herramientas de corte y máquinas herramienta de alta velocidad hechas de estelita, la empresa de Haynes fue comprada por Union Carbide , convirtiéndose en su "división de estelita", y continuó desarrollando también otras aleaciones. La empresa fue vendida nuevamente en 1970 a Cabot Corporation, y en 1985 Cabot vendió la parte de estelita del negocio. [2] La marca registrada de estelita fue adquirida por Kennametal en 2012.
Las aleaciones de estelita incluyen una gama de aleaciones basadas en cobalto , con proporciones significativas de cromo (hasta un 33%) y tungsteno (hasta un 18%). Algunas de las aleaciones también contienen níquel o molibdeno . La mayoría de ellas tienen un contenido de carbono bastante alto 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 que se han optimizado para diferentes usos. Las aleaciones de estelita son adecuadas para herramientas de corte , un ejemplo es Stellite 100, porque esta aleación es bastante dura, mantiene un buen filo a alta temperatura y resiste el endurecimiento y el recocido . Otras aleaciones de estelita están formuladas para maximizar las combinaciones de resistencia al desgaste , resistencia a la corrosión o capacidad para soportar temperaturas extremas.
Las aleaciones de estelita presentan una dureza y tenacidad excepcionales y, por lo general, también son muy resistentes a la corrosión. Por lo general, una pieza producida con una aleación de estelita se funde con precisión, de modo que solo se necesita un mecanizado mínimo. Debido a su altísima 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 insertos de carburo . Las aleaciones de estelita también tienden a tener puntos de fusión extremadamente altos debido al contenido de cobalto y cromo.
Las aplicaciones típicas de las aleaciones de estelita incluyen dientes de sierra , revestimientos 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 asientos de válvulas para las válvulas, en particular las válvulas 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 alargó drásticamente. Las aleaciones de estelita también se han utilizado en algunos motores para los seguidores de levas, en particular por la Norton Motorcycle Company .
El primer tercio de los cañones de las ametralladoras M2HB y M60 (empezando por la recámara ) está revestido con una aleación de estelita. [3] [4] Las orejetas 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 articulaciones de cadera artificiales y otros reemplazos óseos a partir de 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, ya no se utiliza con tanta frecuencia, pero se descubrió que tenía propiedades de corte superiores en comparación con las primeras herramientas de acero al carbono e incluso algunas herramientas de acero de alta velocidad , especialmente contra materiales difíciles como el acero inoxidable . Se necesitaba cuidado al rectificar las piezas en bruto y estas se marcaban en un extremo para mostrar la orientación correcta, sin la cual el filo de corte podría astillarse prematuramente.
Aunque las aleaciones de estelita siguen siendo el material de elección para ciertas piezas internas en válvulas de procesos industriales (revestimiento duro de asientos de válvulas), las aleaciones de cobalto se han desaconsejado en las centrales nucleares . En las tuberías que pueden comunicarse con el reactor, podrían liberarse pequeñas cantidades en el fluido del proceso y eventualmente ingresar al reactor. Allí, el cobalto se activaría por el flujo de neutrones en el reactor y se convertiría en cobalto-60 , un radioisótopo con una vida media de cinco años que libera rayos gamma muy energéticos . Este fenómeno es más problemático en las plantas de reactor 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 es un peligro para el público en general, aproximadamente entre un tercio y la mitad de las exposiciones de los trabajadores nucleares a la radiación podrían rastrearse hasta los componentes del reactor hechos de aleaciones de cobalto (o acero inoxidable con trazas de cobalto en él).
Las aleaciones de estelita también se utilizaron como material de la jaula para la primera válvula cardíaca artificial disponible comercialmente , la válvula de bola enjaulada Starr-Edwards, implantada por primera vez en 1960.
La 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 se ha laminado en caliente y endurecido 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 laminado.