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Stellite 6K

Una aleación forjada a base de cobalto con excepcional resistencia al agarrotamiento y alta tenacidad mecánica. Stellite 6K es ideal para componentes mecanizados por CNC en válvulas, rodamientos y superficies de desgaste que requieren resistencia al deslizamiento en seco y durabilidad a largo plazo.

Introducción a Stellite 6K

Stellite 6K es una aleación forjada de cobalto-cromo diseñada específicamente para ofrecer mayor tenacidad, resistencia al agarrotamiento (galling) y rendimiento frente al desgaste en aplicaciones de contacto metal con metal. Comparte una composición química similar a la de Stellite 6B, pero presenta mayor ductilidad y mejor maquinabilidad gracias a su microestructura forjada de grano fino. La variante “K” está optimizada para el desgaste por deslizamiento bajo presión, impacto y esfuerzos térmicos.

Stellite 6K es ideal para componentes mecanizados por CNC en los que tanto la precisión dimensional como la resistencia al agarrotamiento, al rozamiento (scuffing) y a la erosión son críticas. Las aplicaciones comunes incluyen bujes, rodamientos, camisas de bomba y vástagos de válvula utilizados en las industrias aeroespacial, marina, energética y de petróleo y gas.

Propiedades químicas, físicas y mecánicas de Stellite 6K

Stellite 6K (UNS R30016 / ASTM F90, derivado de AMS 5894) es una aleación de cobalto endurecida por solución sólida, fabricada mediante trabajo en caliente, forja o laminado para lograr una estructura homogénea y densa con integridad mecánica superior.

Composición química (típica)

Elemento	Rango de composición (en peso %)	Función clave
Cobalto (Co)	Balance (≥58.0)	Matriz base para resistencia a la corrosión y resistencia a alta temperatura
Cromo (Cr)	28.0–32.0	Aporta resistencia a la oxidación y a la corrosión
Tungsteno (W)	4.5–6.5	Forma carburos para mejorar la resistencia al desgaste
Carbono (C)	0.9–1.4	Controla la formación de carburos para resistir el agarrotamiento
Níquel (Ni)	≤3.0	Mejora la tenacidad y la ductilidad
Hierro (Fe)	≤3.0	Elemento residual
Manganeso (Mn)	≤1.0	Favorece la trabajabilidad en caliente
Silicio (Si)	≤1.2	Mejora la fluidez de colada y el acabado superficial

Propiedades físicas

Propiedad	Valor (típico)	Norma/condición de ensayo
Densidad	8.42 g/cm³	ASTM B311
Rango de fusión	1320–1395°C	ASTM E1268
Conductividad térmica	13.0 W/m·K a 100°C	ASTM E1225
Resistividad eléctrica	0.96 µΩ·m a 20°C	ASTM B193
Expansión térmica	13.2 µm/m·°C (20–400°C)	ASTM E228
Capacidad calorífica específica	420 J/kg·K a 20°C	ASTM E1269
Módulo elástico	205 GPa a 20°C	ASTM E111

Propiedades mecánicas (condición forjada)

Propiedad	Valor (típico)	Norma de ensayo
Dureza	33–43 HRC (recocido) / hasta 45 HRC (envejecido)	ASTM E18
Resistencia a la tracción	1050–1200 MPa	ASTM E8/E8M
Límite elástico (0,2%)	550–700 MPa	ASTM E8/E8M
Elongación	10–20%	ASTM E8/E8M
Resistencia al agarrotamiento	Excelente, incluso contra sí misma	ASTM G98
Índice de resistencia al desgaste	>2.5× el acero inoxidable 316	ASTM G65

Características clave de Stellite 6K

Resistencia superior al agarrotamiento: Rendimiento sobresaliente en contacto metal con metal, incluso en condiciones de deslizamiento en seco.
Alta tenacidad y ductilidad: Más tolerante en entornos propensos a impactos que los grados Stellite colados, reduciendo el riesgo de grietas o desconchados en los bordes.
Estabilidad térmica y frente a medios corrosivos: Soporta temperaturas de servicio de hasta 850°C y resiste la picadura y la oxidación en cloruros y ácidos.
Mejor maquinabilidad: En comparación con el Stellite 6 colado, la forma forjada 6K ofrece mejor control dimensional durante el mecanizado CNC.

Retos y soluciones de mecanizado CNC para Stellite 6K

Retos de mecanizado

Fases de carburos abrasivos

Los carburos ricos en tungsteno incrementan el desgaste de la herramienta, especialmente durante pasadas prolongadas de desbaste.

Acumulación de calor en la interfaz herramienta-pieza

La baja conductividad térmica atrapa el calor en la zona de corte, degradando los recubrimientos de la herramienta y la precisión.

Endurecimiento por deformación

Pasadas repetidas pueden aumentar la dureza superficial, lo que exige una planificación cuidadosa de pasadas y monitorización de la herramienta.

Estrategias de mecanizado optimizadas

Selección de herramientas

Parámetro	Recomendación	Justificación
Material de la herramienta	Carburo recubierto por PVD (K30–K40); CBN para tolerancias de acabado estrechas	Soporta el desgaste abrasivo manteniendo la resistencia del filo
Recubrimiento	AlTiN o TiAlCrN (3–5 µm)	Reduce la temperatura en la zona de corte y prolonga la vida útil de la herramienta
Geometría	Desprendimiento neutro (0°), filo redondeado 0.03 mm	Mejora la durabilidad del filo y evita la adhesión de viruta

Parámetros de corte (ISO 3685)

Operación	Velocidad (m/min)	Avance (mm/rev)	Profundidad de corte (mm)	Presión de refrigerante (bar)
Desbaste	10–18	0.20–0.30	2.0–3.0	100–120
Acabado	20–28	0.05–0.10	0.5–1.0	120–150

Tratamiento superficial para piezas de Stellite 6K mecanizadas

Prensado isostático en caliente (HIP)

El HIP generalmente no es necesario para Stellite 6K forjado, pero puede utilizarse en formas de metalurgia de polvos o fabricadas por adición para mejorar la vida a fatiga.

Tratamiento térmico

El tratamiento térmico posterior al mecanizado puede optimizar la distribución de carburos y reducir las tensiones residuales del conformado o del corte CNC.

Soldadura de superaleaciones

La soldadura de superaleaciones mediante técnicas PTA o TIG de baja dilución con material de aporte equivalente ayuda a mantener la resistencia al desgaste y al agarrotamiento en las uniones.