Português

Stellite SF12

Stellite SF12 é uma liga à base de cobalto de alto desempenho, projetada para componentes usinados em CNC que operam em ambientes de alto desgaste e altas temperaturas. Oferece uma combinação superior de soldabilidade, dureza de carbonetos e resistência à corrosão.

Introdução ao Stellite SF12

O Stellite SF12 é uma liga à base de cobalto desenvolvida para resistência extrema ao desgaste, ao calor e à corrosão, especialmente em aplicações que envolvem contato metal-metal, ciclos térmicos e erosão por fluidos. Combina um teor moderado de carbono com níveis elevados de tungstênio e cromo, formando uma matriz robusta e resistente ao desgaste, reforçada por carbonetos duros.

Em comparação com ligas Stellite convencionais como Stellite 6 ou Stellite 12, o SF12 é formulado para oferecer melhor soldabilidade e maior tenacidade sem comprometer a dureza. É amplamente aplicado por meio de revestimentos por soldagem, fundição ou metalurgia do pó e frequentemente recebe acabamento de precisão por meio de usinagem CNC para uso nos setores aeroespacial, de energia, petroquímico e em sistemas industriais de válvulas.

Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Stellite SF12

O Stellite SF12 (também referido como análogo AWS ERCoCr-A) é uma liga resistente ao desgaste de cobalto-cromo-tungstênio, projetada para ambientes corrosivos e de alta temperatura, com contato frequente por deslizamento ou erosão.

Composição Química (Típica)

Elemento	Faixa de Composição (wt.%)	Função Principal
Cobalto (Co)	Balanço (≥50,0)	Fornece estabilidade térmica e química
Cromo (Cr)	27,0–30,0	Aumenta a resistência à oxidação e à corrosão
Tungstênio (W)	3,5–5,0	Aumenta a dureza por meio da formação de carbonetos
Carbono (C)	1,2–1,5	Proporciona resistência ao desgaste via distribuição de carbonetos
Níquel (Ni)	≤3,0	Melhora a tenacidade e a resistência à fadiga térmica
Ferro (Fe)	≤3,0	Elemento residual
Silício (Si)	≤1,2	Melhora o escoamento na fundição e o acabamento superficial
Manganês (Mn)	≤1,0	Apoia a desoxidação e o controle da solidificação

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor (Típico)	Norma/Condição de Ensaio
Densidade	8,55 g/cm³	ASTM B311
Faixa de Fusão	1315–1395°C	ASTM E1268
Condutividade Térmica	13,2 W/m·K a 100°C	ASTM E1225
Resistividade Elétrica	0,95 µΩ·m a 20°C	ASTM B193
Expansão Térmica	13,0 µm/m·°C (20–400°C)	ASTM E228
Capacidade Térmica Específica	425 J/kg·K a 20°C	ASTM E1269
Módulo de Elasticidade	210 GPa a 20°C	ASTM E111

Propriedades Mecânicas (Condição Fundida ou Revestida por Solda)

Propriedade	Valor (Típico)	Norma de Ensaio
Dureza	45–52 HRC	ASTM E18
Resistência à Tração	1050–1200 MPa	ASTM E8/E8M
Limite de Escoamento (0,2%)	580–680 MPa	ASTM E8/E8M
Alongamento	2,0–3,5%	ASTM E8/E8M
Resistência ao Gripping (Galling)	Excelente	ASTM G98
Temperatura de Operação	Até 1050°C	N/A

Principais Características do Stellite SF12

Resistência ao Desgaste Otimizada com Melhor Soldabilidade: o SF12 atinge alta dureza por dispersão de carbonetos, mantendo ductilidade térmica e menor tensão residual em comparação ao Stellite 12.
Estabilidade Térmica sob Condições de Fadiga: mantém dureza e integridade mecânica após ciclos térmicos repetidos em ambientes de serviço como válvulas e câmaras de combustão.
Excelente Resistência ao Deslizamento Metal-Metal: apresenta baixo atrito e ausência de desgaste adesivo sob lubrificação limite ou contato seco.
Resistência à Corrosão em Meios Ácidos e Alcalinos: a matriz enriquecida com cromo resiste à oxidação, corrosão e erosão por vapor em ampla faixa de pH.

Desafios e Soluções de Usinagem CNC para Stellite SF12

Desafios de Usinagem

Alta Dureza e Densidade de Carbonetos

Os carbonetos formados durante a solidificação reduzem significativamente a vida útil da ferramenta, especialmente em desbaste agressivo ou cortes interrompidos.

Baixa Condutividade Térmica

A dissipação de calor deficiente provoca sobrecarga térmica local e desgaste acelerado de ferramentas de metal duro sem revestimento.

Encruamento

O endurecimento superficial induzido por deformação ocorre rapidamente, resultando em deflexão da ferramenta, vibração e menor precisão de acabamento.

Estratégias de Usinagem Otimizadas

Seleção de Ferramentas

Parâmetro	Recomendação	Justificativa
Material da Ferramenta	Metal duro microgrão K40 ou insertos CBN/PCBN	Resiste à abrasão causada pelos carbonetos
Revestimento	TiAlN ou AlCrN (PVD 3–5 µm)	Melhora a resistência ao calor e a lubricidade
Geometria	Ângulo neutro com afiação de 0,03–0,05 mm	Aumenta a durabilidade da aresta e reduz lascamentos

Parâmetros de Corte (Conforme ISO 3685)

Operação	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)	Profundidade de Corte (mm)	Pressão do Fluido de Corte (bar)
Desbaste	10–14	0,20–0,25	1,5–2,5	100–120
Acabamento	16–22	0,05–0,10	0,3–1,0	120–150

Tratamentos de Superfície para Peças de Stellite SF12 Usinadas

Prensagem Isostática a Quente (HIP)

HIP densifica a estrutura interna, melhorando a resistência à fadiga e eliminando microvazios em componentes fundidos ou fabricados por manufatura aditiva.

Tratamento Térmico

Tratamento Térmico estabiliza a distribuição de carbonetos e alivia tensões residuais após a usinagem.

Soldagem de Superligas

Soldagem de Superligas mantém a integridade mecânica e a resistência química em juntas de montagem sujeitas a alto desgaste.

Revestimento de Barreira Térmica (TBC)

Revestimento TBC isola peças expostas a temperaturas de chama ou fluxo de exaustão superiores a 950°C.

Usinagem por Descarga Elétrica (EDM)

EDM permite usinagem de alta precisão de revestimentos SF12 ou superfícies endurecidas.

Furação Profunda

Furação Profunda é adequada para canais críticos de fluxo de óleo/vapor com relação L/D > 20:1 e altos requisitos de circularidade.

Ensaios e Análises de Materiais

Ensaios de Materiais incluem análise de carbonetos, verificação de fases por DRX (XRD), mapeamento de dureza Rockwell e detecção de defeitos por ultrassom.