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Stellite
Lo Stellite è una famiglia di leghe a base di cobalto e cromo, nota per la sua elevata resistenza all’usura, la stabilità termica e la protezione contro la corrosione. Lo Stellite è stato originariamente sviluppato per ripristinare componenti usurati utilizzando attrezzature di saldatura convenzionali. Oggi, il laser cladding con Stellite continua a offrire prestazioni eccellenti contro l’usura, combinate a una resistenza alla corrosione nella media.
Che cos'è la Stellite?
Lo Stellite è composto principalmente da cobalto, cromo e tungsteno, spesso nelle seguenti proporzioni: circa 60% di cobalto, 25–30% di cromo, 5–15% di tungsteno e una piccola quantità di carbonio. Questa composizione garantisce una superficie dura e resistente, in grado di opporsi sia all’usura che all’ossidazione.
I componenti tipici realizzati in Stellite includono cuscinetti, superfici di scorrimento, parti antiusura e sedi valvola.
Caratteristiche dello Stellite
Le leghe di Stellite offrono diverse caratteristiche prestazionali chiave:
- Resistenza all’usura: L’elevata concentrazione di elementi formanti carburi rende lo Stellite altamente resistente all’usura e all’erosione.
- Prestazioni ad alte temperature: Lo Stellite mantiene la propria durezza e microstruttura fino a 800 °C. Ideale per turbine, motori e altri ambienti ad alta temperatura.
- Non magnetico: La base in cobalto rende lo Stellite adatto ad applicazioni in cui devono essere evitate interferenze magnetiche.
- Resistenza alla corrosione: Lo Stellite resiste in una certa misura ad acidi, acqua salata e altri agenti corrosivi. Particolarmente utile nei settori della chimica e della trasformazione alimentare.
Specifiche
Valore
Corrosione
Un punteggio elevato sul PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) indica un’elevata resistenza alla corrosione.
30
Usura
Un punteggio basso nel test ASTM G65 indica un’elevata resistenza all'usura.
94 mm³
Duttilità
Elevata
Resistenza agli urti
+++
Indice dei prezzi
L’indice dei prezzi indica il prezzo relativo in cui il prezzo di Sinex è stato fissato al 100%. I prezzi effettivi dipendono da una serie di fattori quali: dimensioni del prodotto, tolleranze, spessore dello strato, ecc.
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Applicazioni dello Stellite
Lo Stellite viene impiegato in settori in cui i componenti sono esposti a usura, corrosione o alte temperature. Esempi:
- Aerospaziale: palette di turbina, componenti del motore
- Oil & Gas: trim di valvole, componenti di pompe, cilindri
- Manifatturiero: boccole, guide, utensili da fresatura e taglio
- Lavorazione alimentare: lame, assi, superfici d’usura igieniche come rulli e tamburi
- Dragaggio & estrazione mineraria: attrezzature per perforazione, presa e dragaggio
Garantisce affidabilità nei sistemi critici, rendendolo una scelta privilegiata per applicazioni tecniche impegnative.
Tipi di Stellite
Esistono diversi tipi di leghe Stellite, ciascuna con proprietà e campi di applicazione specifici.
Stellite 6
Il tipo più utilizzato. Stellite 6 offre un’elevata resistenza all’usura e una moderata resistenza alla corrosione. La composizione tipica comprende circa il 60% di cobalto, il 30% di cromo, il 5% di tungsteno e l’1,1% di carbonio. Viene spesso applicato tramite HVOF o tramite laser cladding, ed è adatto ad applicazioni industriali generiche. Tuttavia, applicato con HVOF, risulta fragile.
Stellite 12
Simile a Stellite 6, Stellite 12 contiene più elementi che formano carburi, rendendolo più duro e resistente all’usura erosiva. La resistenza alla corrosione è limitata. Resiste fino a 700 °C. Utilizzato frequentemente per bordi di taglio, ugelli e parti soggette ad alta usura.
Stellite 19
Stellite 19 è progettato specificamente per resistere al calore rosso: temperature tra 500 e 800 °C. È comunemente usato in utensili da taglio, punzoni e superfici di cuscinetti ad alta temperatura. Rispetto a Stellite 6 e 12, gestisce meglio il calore ma ha una minore duttilità e una resistenza alla corrosione nella media.
Stellite 21
Stellite 21 si basa su una matrice di lega CoCrMo con carburi duri dispersi. Questi aumentano la durezza ma riducono la tenacità. È altamente resistente agli shock termici e meccanici, ideale per applicazioni dinamiche soggette a impatti.
Stellite 250
Stellite 250 è progettato per ambienti estremi. Resiste a temperature elevate, shock termici, ossidazione e corrosione. A differenza di altri tipi, è ottimizzato per le condizioni più dure, come turbine e componenti aerospaziali.
Tabella comparativa - Tipi di stellite
| Tipo | Caratteristiche principali | Composizione tipica | Applicazioni |
|---|---|---|---|
| Stellite 6 | Resistente all’usura, tenace, uso universale | Co ~60%, Cr ~30%, W ~5%, C ~1.1% | Rivestimenti duri, valvole, parti di pompa |
| Stellite 12 | Più duro dello S6, resistente all’erosione, fino a 700 °C | Co ~60%, Cr ~30%, W ~9%, C ~1.8% | Inserti da taglio, cesoie |
| Stellite 19 | Resistente al calore (500–800 °C), durezza elevata | Co ~59%, Cr ~25%, W ~13%, C ~2.5% | Utensili da taglio, superfici di cuscinetti ad alta temperatura |
| Stellite 21 | Resistente agli urti, a base di CoCrMo | Co ~63 %, Cr ~27 %, Mo ~5,5 %, C ~0,25 % | Superfici soggette a impatti, boccole |
| Stellite 250 | Resistente ad alte temperature, corrosione e ossidazione | Co ~50 %, Cr ~32 %, Ni ~10 %, W ~7 %, C ~0,5 % | Turbine, componenti di motori |
Vantaggi del Stellite
Lo Stellite è una delle leghe a base di cobalto più utilizzate nelle applicazioni critiche dove le prestazioni sono fondamentali. I suoi principali vantaggi includono:
- Elevata resistenza all’usura: Lo Stellite mantiene durezza e forma anche in presenza di alta pressione, attrito e usura abrasiva.
- Resistenza alle alte temperature: Conserva l’integrità meccanica anche a temperature elevate. Ideale per ambienti ad alta temperatura come turbine o motori.
- Resistenza alla corrosione: È in grado di resistere, in una certa misura, ad ambienti corrosivi come acqua salata, acidi e sostanze chimiche industriali.
- Versatilità applicativa: Lo Stellite è impiegato in utensili da taglio, componenti per valvole, cuscinetti, parti di pompe e altro ancora.
- Eccellente per il rivestimento duro: Soprattutto i tipi come lo Stellite 6 sono ampiamente utilizzati come strati di rivestimento duro, preferibilmente tramite saldatura e laser cladding, con l’HVOF come alternativa.
- Non magnetico: La struttura a base di cobalto lo rende adatto per applicazioni non magnetiche.
- Ottime proprietà di scorrimento e supporto: La superficie a basso attrito e la robustezza lo rendono ideale per boccole e componenti rotanti in ambienti dinamici.
Tutte queste caratteristiche riducono i tempi di fermo, prolungano la vita utile dei componenti e migliorano l’affidabilità nelle condizioni più impegnative.
Svantaggi dello Stellite
Sebbene lo Stellite offra prestazioni eccellenti, presenta alcune limitazioni:
- Difficile da lavorare: La stessa durezza che garantisce la resistenza all’usura rende il materiale difficile da modellare, forare o fresare.
- Costo elevato: Essendo una lega a base di cobalto, lo Stellite è più costoso rispetto ai materiali tradizionali e ad altre alternative di laser cladding offerte da Topclad. Topclad laser cladding alternatives.
- Resistenza alla corrosione limitata: La resistenza alla corrosione dello Stellite è generalmente limitata.
- Utilizzo limitato in ambienti a temperature estremamente elevate: Lo Stellite funziona bene ad alte temperature, ma per condizioni termiche estreme leghe come l’Inconel possono risultare più adatte.
- Rotture durante la saldatura: Lo Stellite non ha la duttilità dei rivestimenti o strati a base di Inconel. È più fragile e quindi più soggetto a rotture causate da flessioni, urti o impatti..
Stellite vs Inconel
Stellite e Inconel sono entrambi noti per le loro prestazioni in applicazioni ad alte prestazioni, ma presentano differenze significative.
- Lo Stellite è una lega cobalto-cromo (Co ~60%, Cr ~25–32%, W, C)
- L’Inconel è una lega nichel-cromo (Ni ~70–75%, Cr ~15–20%, Mo, Fe)
Lo Stellite offre un’elevata resistenza all’usura ed è spesso impiegato in zone soggette a contatto meccanico. L’Inconel eccelle alle temperature estremamente elevate e ha un’ottima resistenza alla corrosione. Questo lo rende ideale per turbine, applicazioni aerospaziali e, in particolare, per cilindri idraulici.
Alternativa alla saldatura in Stellite
Sebbene la saldatura in Stellite garantisca prestazioni superiori alla media, produrre interamente i componenti con questo materiale è spesso inutilmente costoso. Il laser cladding rappresenta un’alternativa più intelligente. Questa tecnica di precisione applica una superficie resistente all’usura e alla corrosione su un materiale di base più economico.
Quarite NR+ di Topclad ne è un esempio perfetto. Supera lo Stellite massiccio in alcune metriche. Soprattutto per quanto riguarda l’efficienza dei costi e la riparazione tramite laser cladding, gli strati laser clad come Quarite NR+ risultano superiori – garantendo anche una maggiore durata, in particolare negli ambienti corrosivi.
Cos’è il laser cladding?
Laser cladding Il laser cladding deposita uno strato sottile di lega ad alte prestazioni (es. nichel cromo) su un substrato come l’acciaio al carbonio, con un raggio laser ad alta precisione. Il risultato è un componente bimetallico con uno strato esterno resistente e un nucleo economico. Rispetto all’HVOF (spruzzatura termica), il laser cladding crea un legame metallurgico anziché meccanico, prevenendo delaminazioni, porosità e guasti precoci.
I vantaggi del laser cladding:
- Risparmio di materiale rivestendo solo le zone funzionali
- Alte prestazioni con uno spessore minimo
- Ripristino dei componenti usurati invece della loro sostituzione completa
Perché il laser cladding è superiore?
Il laser cladding offre prestazioni superiori rispetto ai rivestimenti saldati tradizionali e ai trattamenti termici a spruzzo:
- Il ridotto apporto di calore evita alterazioni delle proprietà meccaniche del materiale di base
- La minima diluizione preserva le proprietà della lega, evitando in particolare la contaminazione della clad layer con Fe
- L’alta precisione del laser cladding riduce la necessità di lavorazioni successive
- Il forte legame migliora le prestazioni e la durata, soprattutto in caso di flessione e urti
- Il minor consumo di materiale riduce i costi complessivi
Settori che beneficiano del laser cladding
Il laser cladding offre un valore comprovato in diversi settori. Topclad supporta i clienti nei seguenti ambiti:
Industria dell'acciaio
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Parti di macchina
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Steli di cilindri idraulici
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Rollers & Drums
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Sei pronto a parlare con noi?
Topclad Laser Cladding è il produttore leader in Europa di innovativi strati di rivestimento laser. Con sede a Lelystad, nei Paesi Bassi, Topclad Laser Cladding sviluppa e applica strati di rivestimento laser per i settori più esigenti, tra cui petrolio, gas, energia sostenibile, offshore, dragaggio, estrazione mineraria, ponti e chiuse idriche, produzione di acciaio e trasformazione alimentare.
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Chi è Topclad
Topclad è il principale produttore europeo di innovativi strati di rivestimento laser, con sede a Lelystad, nei Paesi Bassi. Siamo specializzati nello sviluppo e nell’applicazione di strati laser clad per i settori più esigenti, tra cui petrolio e gas, offshore, dragaggio, estrazione mineraria, ponti e chiuse idriche, produzione di acciaio e lavorazione alimentare.
La nostra missione è fornire ai componenti una protezione superiore contro l’usura, la corrosione e gli urti, migliorando in modo significativo l’affidabilità e i tempi di attività delle apparecchiature ad alta intensità di capitale. Con oltre 14 anni di esperienza e un impegno costante per la qualità, forniamo soluzioni che migliorano le prestazioni e la longevità dei tuoi macchinari critici.
Perché Topclad?
- Oltre 14 anni di esperienza nel laser cladding con più di 10.000 componenti rivestiti
- Più di 10 strati di rivestimento laser sviluppati in loco
- Impegno per la qualità
- Competenza nelle riparazioni complete
- Capacità di 24.000 mm di lunghezza e di 2.200 di diametro nel cladding
- Soluzioni prive di cromo esavalente
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