Soluciones antidesgaste personalizadas y con valor añadido

Con la adquisición de Deloro Stellite —última unidad de negocio de Kennametal, marca representada en España por Kenci— con sede en el Reino Unido, Kennametal Stellite ofrece soluciones resistentes al desgaste para temperaturas y aplicaciones extremas que se utilizan en la ciencia de las aleaciones, componentes mecanizados y de fundición, materiales con revestimiento contra desgaste y servicios de recubrimiento.

Como fabricante y proveedor integral de soluciones antidesgaste críticas basadas en aleaciones para uso en entornos extremos caracterizados por su alta temperatura, corrosión y abrasión, Kennametal Stellite emplea aproximadamente a 1.300 personas en siete instalaciones primarias operativas en todo el mundo y cuenta con sedes en EE UU, Canadá, Alemania, Italia, India y China. Combina sus propios conocimientos sobre aleaciones metálicas y sobre materiales con un diseño especializado y con la capacidad de fabricación para suministrar soluciones antidesgaste personalizadas y con valor añadido para clientes que pertenecen a las industrias del petróleo y gas natural, de la generación de energía, automoción, así como al sector aeroespacial y de defensa, sector médico-dental, a la ingeniería de procesos y a la ingeniería en general.

“Deloro Stellite tiene una larga trayectoria proporcionando un valor excepcional a los clientes en entornos muy exigentes y estamos encantados de que se hayan unido al equipo de Kennametal”, afirma Carlos Cardoso, presidente y CEO de Kennametal. “Aunando tecnología puntera de superficies y nuestros conocimientos especializados sobre la ciencia de materiales, hemos aumentado la gama de soluciones productivas que ofrecemos a nuestros clientes para entornos de desgaste extremo”.

Conocida por sus aleaciones de cobalto

En 1907, Michael John O'Brien y Elwood Haynes fundaron la compañía Deloro Smelting and Refining en el pequeño pueblo canadiense de Deloro, famoso por las minas de cobalto. Haynes abandonó la empresa en 1912 para dedicarse a los componentes con base de níquel y fue entonces cuando O'Brien creó Deloro Stellite, empresa especializada en la fabricación de aleaciones Stellite de cobalto.

Los productos de Stellite incluyen:

• Stellite: aleaciones de cobalto con las mejores propiedades antidesgaste. Combinan una excepcional resistencia al desgaste y al calor y se utilizan en una gran variedad de aplicaciones.
• Deloro: aleaciones de níquel que abarcan una amplia gama de durezas. Suelen tener puntos de fusión más bajos, característica que hace que sean el material adecuado para la soldadura en polvo o pulverización y fundido.
• Tribaloy: aleaciones de fases intermetálicas que pueden ser de níquel o de cobalto. Su rendimiento es excepcional en el desgaste de metal a metal a altas temperaturas.
• Nistelle: aleaciones de níquel, anticorrosivas y con punto de fusión alto. Desarrolladas para proteger frente a sustancias químicas agresivas u otros medios corrosivos.
• Stelcar: aleaciones de níquel o de cobalto con partículas de carbono. Solo disponibles en forma de polvo para aplicaciones de recubrimiento.
• Jet Kote: polvos combinados de metal duro y metal, diseñados específicamente para la pulverización térmica.
• Delcrome: aleaciones de hierro diseñadas para ofrecer resistencia frente al desgaste por abrasión a temperaturas más bajas.
• DuraStell: revestimientos metálicos de alto rendimiento para su uso en aplicaciones críticas donde la corrosión y el desgaste limitan la vida útil y la fiabilidad de las piezas. Se forma una unión metalúrgica con el material de sustrato que hace que el proceso sea idóneo en casos en los que las aleaciones y métodos de aplicación convencionales pueden provocar deformación excesiva de las piezas o degradación de metales base de alto rendimiento.

Kennametal Stellite ofrece también servicios de valor añadido como el desarrollo rápido de componentes de fundición, montaje final de válvulas de vapor para generación de energía, piezas completamente mecanizadas y servicios de recubrimiento. Las piezas se fabrican siguiendo diferentes procesos como el moldeo por inversión y el mecanizado de acabado y son diseñadas a medida para cumplir con las necesidades de cada cliente. Además, Kennametal Stellite ofrece sus conocimientos y experiencia en servicios de recubrimiento tipo HVOF (proyección por oxicombustión de alta velocidad) y revestimientos contra desgaste.

Recientemente, una gran compañía energética con sede en EE UU tuvo que enfrentarse en una de sus plantas a nuevos retos relacionados con tuberías supercríticas de drenaje de vapor y de ventilación. Para ello, un importante fabricante de máquinas encargó a Kennametal Stellite válvulas para servicios críticos. En la planta se utilizan MSBV (válvulas esféricas con asiento metálico) en tuberías de drenaje y ventilación para extraer grandes cantidades de condensado durante la puesta en marcha de la planta de fabricación con el fin de obtener rápidamente vapor seco sobrecalentado. Las MSBV deben garantizar la estanqueidad al vapor para evitar la pérdida de energía y maximizar el rendimiento de la planta. Esta central eléctrica especial alimentada con combustibles fósiles funciona ininterrumpidamente de mayo a octubre debido a la gran demanda de potencia de los sistemas de aire acondicionado. Para conseguir un equilibrio anual, la planta de fabricación sólo funciona cuando se demanda más potencia durante los picos de uso. Cada vez que se detiene o que se pone en marcha la planta, las MSBV se activan y se exponen a condiciones operativas en las que se utiliza vapor supercrítico.

Las MSBV en cuestión tenían un diseño esférico con asiento fijo, fabricadas en Inconel forjado 718 PH y revestidas con HVOF 80% Cr₃C₂ + 20% NiCr. Este recubrimiento falló al cabo de 1 año y menos de 500 ciclos mecánicos en servicio con bolas expuestas a vapor supercrítico, extendiéndose el deterioro a zonas en las que no existía contacto entre la bola y los asientos. Tras examinar visualmente los componentes dañados se detectó un desgaste leve por fricción y un comportamiento típico de estrés/fatiga.

Las pruebas determinaron que el principal fallo del mecanismo había sido la fragilidad del recubrimiento debido a la precipitación de metal duro de cromo durante el servicio a través del aglutinante de recubrimiento. Se fabricaron nuevas muestras con tres recubrimientos nuevos de Kennametal Stellite. Se llevaron a cabo numerosas pruebas para evaluar su comportamiento en esta aplicación específica.

Una vez detectada la causa, las pruebas posteriores revelaron que el recubrimiento NiWCrBSi por pulverización y fundido resultaba más adecuado para soportar una alta carga de cojinete en caso de choque térmico. Este recubrimiento es menos sensible al envejecimiento a altas temperaturas y, por tanto, es más duradero en estas condiciones tan específicas.

Un recubrimiento HVOF mejorado, fabricado a partir de una mezcla de metales duros (W, Cr)C y WC en una matriz de níquel también obtuvo resultados favorables en las pruebas. Mientras mostraba una ductilidad similar a la del recubrimiento HVOF Cr3C2-NiCr original, ofrecía consistentemente una mayor vida útil en servicios inferiores a los 540 °C (1.000 ºF).

Con el respaldo de estas nuevas tecnologías de recubrimiento se instalaron nuevas válvulas en la planta y su funcionamiento ha sido impecable durante el año pasado. En consecuencia, la línea MSBV del fabricante de válvulas para la industria energética ofrece ahora dos nuevos recubrimientos: HVOF (W, Cr)C-Ni diseñado para el servicio normal, y S&F NiWCrBSi diseñado especialmente para aplicaciones en las que se producen choques térmicos graves.