Características de los productos
Excelente resistencia al choque térmico y a la fatiga térmica
El bajo contenido de carbono de Stellite 21 da como resultado una distribución moderada y uniforme de carburos, con una matriz de cobalto que ofrece buena ductilidad. La aleación es resistente al agrietamiento térmico durante ciclos rápidos de temperatura y puede soportar choques térmicos severos. Es especialmente adecuado para aplicaciones con fluctuaciones frecuentes de temperatura, como válvulas de plantas de energía nuclear, componentes de turbinas de gas y matrices para trabajos en caliente.
Buen equilibrio entre resistencia al desgaste y dureza
La dureza típica en estado fundido o depositado{0}}soldado es HRC 28-38 (aproximadamente HV 270-380), lo que ofrece una mejor resistencia al desgaste que los aceros inoxidables comunes y al mismo tiempo mantiene una alta tenacidad al impacto (energía de impacto en muesca Charpy V-de aproximadamente 20-40 J). En comparación con las aleaciones a base de cobalto con alto contenido de carbono (por ejemplo, Stellite 1, 6, 20), Stellite 21 exhibe una tenacidad significativamente superior, lo que lo hace adecuado para componentes sujetos tanto a impactos como a desgaste.
Resistencia superior a la corrosión
Con aproximadamente un 28 % de contenido de cromo, Stellite 21 demuestra una buena resistencia a la corrosión en ácidos oxidantes (p. ej., ácido nítrico), ácidos no-oxidantes moderadamente concentrados (p. ej., menos o igual a 50 % de ácido sulfúrico) y soluciones alcalinas. Funciona excepcionalmente bien en entornos de agua con alta-temperatura y alta-presión, y sirve como material clásico para las superficies de sellado de válvulas de reactores nucleares. En ambientes de agua de mar y cloruro, presenta principalmente corrosión por picaduras en lugar de corrosión uniforme.
Buena maquinabilidad y soldabilidad
Stellite 21 es uno de los grados más mecanizables y soldables entre las aleaciones a base de cobalto-. Puede endurecerse la superficie-mediante diversos procesos de superposición de soldadura, como PTA, TIG, MIG y soldadura de oxi-acetileno, con una susceptibilidad extremadamente baja al agrietamiento en caliente. El precalentamiento a 200-350 grados y el enfriamiento controlado posterior a la soldadura suelen ser suficientes durante la soldadura. Es posible un mecanizado limitado en estado recocido, y se recomienda el acabado final mediante rectificado o mecanizado por descarga eléctrica (EDM).
Especificaciones técnicas
Composición química
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Elemento |
Requisitos estándar |
Notas |
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Co |
Cantidad restante
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Elementos de matriz que proporcionan resistencia a altas-temperaturas, estabilidad térmica, tenacidad y resistencia inherente a la corrosión. |
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cr |
26.0 - 30.0% |
Forma una película protectora densa de Cr₂O₃, proporcionando resistencia a la oxidación y la corrosión, y también es un componente principal de los carburos duros. |
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W |
5.0 - 6.0% |
Proporciona fortalecimiento de solución sólida, forma una cantidad moderada de carburos con carbono y mejora la dureza a altas-temperaturas. |
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C |
0.2 - 0.3% |
El bajo contenido de carbono forma una pequeña cantidad de carburos, lo que garantiza una buena tenacidad y al mismo tiempo mantiene la resistencia al desgaste. |
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Ni |
2.0 - 3.0% |
Agregue una pequeña cantidad para estabilizar la estructura austenítica y mejorar la tenacidad. |
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fe |
Menor o igual al 3,0% |
Control estricto para garantizar la pureza y la estabilidad microestructural. |
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Si |
Menor o igual al 2,0% |
Desoxidante |
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Minnesota |
Menor o igual a 1,0% |
Desoxidante, mejora el rendimiento del procesamiento. |
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Mes |
Menor o igual a 1,0% |
Pequeñas adiciones opcionales para proporcionar un mayor fortalecimiento de la solución sólida y resistencia a la corrosión por picaduras. |
Propiedades físicas
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Propiedad |
Valor/Rango |
Condiciones de prueba |
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Densidad |
8.40 - 8.60 g/cm³ |
Temperatura ambiente (20 grados) |
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Punto de fusión |
1300 - 1370 grado |
- |
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Coeficiente de expansión térmica (20-100 grados) |
12.0 - 13.0 × 10⁻⁶ /K |
- |
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Módulo elástico (módulo de Young) |
200 - 220 GPa |
temperatura ambiente |
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Conductividad térmica (20 grados) |
21.8 W/(m·K) |
- |
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Resistividad |
0.85 - 0.95 μΩ·m |
- |
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Magnetismo |
No-magnético (débilmente magnético) |
Las aleaciones a base de cobalto-normalmente son no-magnéticas o débilmente magnéticas a temperatura ambiente. |
Propiedades mecánicas (condición fundida/soldada, valores típicos)
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Propiedad |
Valor típico |
Especificación |
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Dureza (Condición de superposición de fundición/soldadura) |
28 - 38 HRC(270 - 380 HV) |
AWS A5.21 ECoCr-A |
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Resistencia a la tracción |
700 - 850 MPa |
- |
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Límite elástico (compensación del 0,2 %) |
450 - 600 MPa |
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Alargamiento |
5 - 10% (buena tenacidad) |
- |
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Resistencia a la compresión a temperatura ambiente. |
1800 - 2200 MPa |
- |
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Dureza al impacto |
Charpy V-energía de impacto de muesca de aproximadamente 20 - 40 J |
- |
Nota: La tenacidad de Stellite 21 es relativamente alta entre las aleaciones basadas en cobalto-. Su alargamiento y tenacidad al impacto son significativamente mejores que los de los grados con alto contenido de carbono-. Sin embargo, todavía entra dentro de la categoría de materiales-resistentes al desgaste y no se recomienda para componentes estructurales sujetos a altas cargas de tracción.
Rendimiento a alta-temperatura
Stellite 21 tiene una capacidad moderada para mantener la dureza a altas temperaturas. Los siguientes son valores de referencia típicos sobre cómo cambia la dureza con la temperatura:
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Temperatura |
Dureza típica |
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Temperatura ambiente |
28 - 38 CDH |
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400 grados (750 grados F) |
26 CDH |
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600 grados (1110 grados F) |
22 HRC |
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760 grados (1400 grados F) |
18 HRC |
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870 grados (1600 grados F) |
14 HRC |
Rendimiento antioxidante:
En entornos de oxidación a alta-temperatura, Stellite 21 forma una densa película de óxido de Cr₂O₃ en su superficie. Después de la exposición al aire a 800 grados durante 1000 horas, el aumento de peso de oxidación es inferior a 1 mg/cm², lo que indica buenas propiedades antioxidantes.
Estabilidad térmica-a largo plazo:
Cuando está en servicio a temperaturas superiores a 600 grados durante períodos prolongados, la aleación exhibe una excelente estabilidad microestructural sin transformaciones de fase ni ablandamiento significativos. La transformación alotrópica de la matriz de cobalto y el fortalecimiento de la solución-sólida mediante tungsteno garantizan una larga vida útil en condiciones de ciclo térmico.
Medios aplicables:
1. Agua a alta-temperatura y alta-presión (circuito primario del reactor nuclear)
2. Agua de mar, agua salada (excelente resistencia a la corrosión por picaduras)
3. Ácidos oxidantes: Ácido nítrico (superior resistencia a la corrosión a temperatura ambiente)
4. Ácidos no-oxidantes: ácido sulfúrico (concentración inferior o igual al 50 %), ácido clorhídrico (concentración inferior o igual al 30 %) (tasa de corrosión típica<0.1 mm/a)
5. Soluciones alcalinas: hidróxido de sodio, hidróxido de potasio (resistente a todas las concentraciones)
6. Ácidos orgánicos: ácido acético, ácido fórmico, etc.
7. Atmósferas oxidantes de alta-temperatura, gases que contienen azufre/cloro-(forman una película protectora de Cr₂O₃ en la superficie)
Nota: Stellite 21 tiene una resistencia limitada a la corrosión en ácidos fuertemente reductores (por ejemplo, ácido clorhídrico caliente concentrado) y medios que contienen flúor-.
Stellite 21 es adecuado para ciclos en caliente, impacto, desgaste medio-a-bajo y condiciones corrosivas, y se recomienda para los siguientes campos:
Campos de aplicación
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Industria de la energía nuclear: superficies de sellado de válvulas de reactores nucleares (válvulas de vapor principales, válvulas de seguridad, válvulas de aislamiento) y otros componentes-resistentes al desgaste dentro de la isla nuclear, aprovechando su excelente resistencia al choque térmico, la irradiación y la corrosión del agua a alta-temperatura y alta-presión.
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Industria de válvulas y sellado: superficies de sellado de válvulas de media-a-alta presión (asientos de válvula, discos de válvula, vástagos de válvula), especialmente adecuadas para válvulas de vapor y válvulas de agua de alimentación con fluctuaciones frecuentes de temperatura, que ofrecen una resistencia superior al agrietamiento térmico.
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Aeroespacial y energía: componentes de la cámara de combustión, paletas guía y anillos de sellado de turbinas de gas, que soportan ciclos térmicos severos y corrosión por oxidación.
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Petróleo y gas: componentes internos de válvulas de alta-temperatura y alta-presión, equipos de boca de pozo y equipos de procesamiento de medios ácidos, con buena resistencia a la corrosión por H₂S y CO₂.
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Maquinaria y herramientas industriales: cuchillas de corte en caliente, troqueles de forjado en caliente y moldes{0}}de fundición a presión (compuertas, émbolos) en aplicaciones que requieren resistencia al choque térmico y a la fatiga térmica.
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Químico y petroquímico: palas de agitador de reactor,-revestimientos resistentes al desgaste de placas de tubos de intercambiadores de calor y superficies de sellado de válvulas, que resisten los efectos combinados de la corrosión y el desgaste.
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Construcción naval e ingeniería costa afuera: superficies resistentes al desgaste-de ejes de hélice y componentes de válvulas/bombas, que resisten la corrosión del agua de mar y el desgaste mecánico.
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Motores de combustión interna y automotrices: válvulas de escape de motores, balancines y anillos de sellado de turbocompresores, que mantienen la resistencia al desgaste y al agarrotamiento en condiciones cíclicas de alta-temperatura.
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Acero y tratamiento térmico: hojas de corte en caliente, hojas de sierra en caliente, rodillos de fondo de horno y rodillos guía, que soportan oxidación a alta-temperatura y choque térmico.
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Conformado de Vidrio y Cerámica: Moldes de vidrio y moldes de extrusión en caliente, por su buena resistencia a la fatiga térmica y a la corrosión.
Entrega y personalización
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Forma |
 Hoja/Placa
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 Barra/varilla
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 Tubería sin costura
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 Bobina de tira/hoja
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 Alambre/alambrón
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Gama convencional |
Espesor: 0.5 - 100 mm |
Diámetro Φ6-500 mm |
Diámetro exterior Φ10-300mm |
Espesor: 0,1 – 3,0 mm |
Diámetro Φ0.5-10mm |
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Capacidad de personalización |
Placas especiales ultra-anchas, enrollables, gruesas/finas; tratamiento superficial especial, corte de longitud-fija |
Barras forjadas-de gran tamaño (hasta Φ800 mm), barras con formas-especiales y diversas condiciones de tratamiento térmico. |
Tuberías-de paredes gruesas-de gran diámetro, composición de aleación especial; Procesamiento de extremos de tuberías (biselado, longitud fija) |
Diferentes condiciones de dureza, tratamientos térmicos especiales (tratamiento de estabilización, control del tamaño de grano), superficies lavadas con ácido-, pulido electrolítico, recubrimientos o películas protectoras especiales. |
Tratamiento superficial especial, dibujo de precisión. |
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Preguntas frecuentes
P: ¿Cuáles son las principales ventajas de Stellite 21?
P: ¿Qué tipo de tratamiento térmico requiere Stellite 21?
P: ¿Cuál es la temperatura máxima de servicio?
P: ¿Cuál es la diferencia entre Stellite 21 y Stellite 6?
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