Superaleaciones

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10 DIC 2009

MATERIALES AVANZADOS
UNIDAD 3
 Valdez Reyes Herolinda

SUPERALEACIONES

Catedrático: Ing. Leandro Barragán

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INDICE

UNIDAD 3 SUPERALEACIONES

3.1 Aspectos Generales 3.1.1 Superaleaciones Base Níquel 3.1.2 Superaleaciones Base Cobalto 3.1.3 Superaleaciones base Titanio 3.2 Diagramas de equilibrio 3.3 Métodos de elaboración 3.3.1 Fusión 3.3.2 Solidificacióndireccional 3.3.3 Pulvimetalurgia 3.4 Comportamiento mecánico 3.5 Oxidación y corrosión 3.6 Cambios en la microestructura durante su exposición a temperaturas elevadas

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UNIDAD 3 SUPERALEACIONES
3.1 aspectos generales
Un superaleación, o aleación de alto rendimiento, es una aleación que presenta una excelente resistencia mecánica y resistencia a la fluencia a altas temperaturas, buenaestabilidad de la superficie, y la corrosión y resistencia a la oxidación. Superaleaciones suelen tener una matriz con una cara austeníticos centrado en la estructura cristalina cúbicos. Una base de superaleación elemento de aleación es generalmente de níquel, cobalto o níquel-hierro. Superaleación desarrollo ha dependido en gran medida en las industrias de químicos y la innovación de procesos y hasido impulsado principalmente por las industrias aeroespacial y de poder. Las aplicaciones típicas se encuentran en la industria aeroespacial, de la turbina de gas industriales y de la industria de turbinas marinas, por ejemplo, palas de la turbina para las secciones calientes de los motores a reacción.

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Ejemplos de superaleaciones 1. 2. Hastelloy, Inconel,

3. Waspaloy, 4. aleaciones deRené (por ejemplo, Rene 41, René 80, René 95, René 104), aleaciones de Haynes, Incoloy, MP98T, aleaciones de TMS, y aleaciones de cristal CMSX único.

Las Superaleaciones son materiales metálicos para el uso a altas temperaturas, especialmente en las zonas calientes de las turbinas de gas. Estos materiales permiten la turbina para operar más eficientemente por soportar temperaturas más altas.Temperatura de entrada de la turbina (TIT), que es un indicador directo de la eficiencia de un motor de turbina de gas, depende de la capacidad de temperatura de 1 ª etapa de la hoja de la turbina de alta presión hechos de superaleaciones de base Ni exclusivamente. Una de las propiedades superaleación más importante es la alta resistencia a la pérdida de temperatura. Otras propiedades de losmateriales fundamentales son la fatiga, la estabilidad de fase, así como la oxidación y la resistencia a la corrosión. Superaleaciones desarrollan la fuerza de alta temperatura mediante el fortalecimiento de solución sólida. La oxidación y la resistencia a la corrosión es proporcionada por la formación de una capa de óxido que se forma cuando el metal está expuesta al oxígeno y encapsula el material, y asíproteger el resto de los componentes. La oxidación o la
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resistencia a la corrosión es proporcionada por elementos tales como aluminio y cromo. Mediante un mecanismo de fortalecimiento de la medida más importante es a través de la formación de la fase secundaria se precipita como el primer gamma y los carburos mediante el fortalecimiento de la precipitación. Aplicaciones Superaleaciones seutilizan comúnmente en los motores de turbina de gas en las regiones que están sujetas a las altas temperaturas que requieren de alta resistencia, excelente resistencia a la fluencia, así como la corrosión y resistencia a la oxidación. En la mayoría de los motores de turbina de esto está en la turbina de alta presión, hojas de aquí puede enfrentar temperaturas que se acercan, si no más allá de sutemperatura de fusión. Recubrimientos de barrera térmica (TBCs) desempeñan un papel importante en las hojas que les permite operar en tales condiciones, la protección del material de la base de los efectos térmicos, así como la corrosión y oxidación. Aplicaciones adicionales de superaleaciones se incluyen los siguientes: turbinas de gas (aviones comerciales y militares, generación de energía y...
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