Superaleciones

Páginas: 5 (1242 palabras) Publicado: 30 de abril de 2012
Superaleación
Una superaleación , o de aleación de alto rendimiento , es una aleación que presenta una excelente resistencia mecánica y a altas temperaturas, estabilidad, buena superficie, y a la corrosión y resistencia a la oxidación. Las superaleaciones suelen tener una matriz con una estructura de cara cúbica centrada en la estructura cristalina. Un elemento de superaleación base de aleaciónes generalmente el níquel , cobalto o el níquel- hierro .El desarrollo de la superaleación ha dependido mucho de la química y las innovaciones y ha sido impulsado principalmente por las industrias aeroespacial y de energía. Las aplicaciones típicas se encuentran en el sector aeroespacial , de turbinas de gas industriales y la industria de turbinas marinas, por ejemplo, paraturbinas de palas paralas secciones calientes de los motores a reacción , y bimetálicas las válvulas del motor para su uso en diesel y aplicaciones de automoción. Las superaleaciones son materiales para el servicio a altas temperaturas, sobre todo en las zonas calientes de las turbinas de gas . Estos materiales permiten a la turbina operar de manera más eficiente por soportar temperaturas más altas. Temperatura deentrada de la turbina (TIT), el cual 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 alta presión de álabes de turbina hechas de superaleaciones de base Ni exclusivamente. Una de las propiedades más importantes de la superaleación es la pérdida de temperatura de alta resistencia. Otras propiedades de los materialesfundamentales son la fatiga , la estabilidad de fase, así como la resistencia a la oxidación y a la corrosión. Una de las superaleaciones más importantes son las de base níquel :

Estructura cristalina. Las superaleaciones de níquel presentan una microestructura peculiar, causante de sus excelentes propiedades, con una distribución en dos fases, gamma (γ) y gamma prima (γ´). Fase gamma: solución sólidacentrada en las caras que actúa como matriz. Fase gamma prima: dispersión de precipitados ordenados intermetálicos, responsable de la gran resistencia de las superaleaciones. Las fórmulas estequiométricas de esta fase son: Ni3Al, Ni3Ti o Ni3(AlTi).

Aplicaciones de las superaleaciones de níquel. Debido a sus propiedades, estas aleaciones son empleadas para la construcción de turbinas de gas(álabes), turborreactores de avión, toberas y cámaras de combustión, reactores químicos, generadores y prensas de extrusión.

Procesado de superaleaciones de níquel. Una superaleación de níquel, normalmente se fabrica fundiendo una pieza de níquel y agregando cromo y pequeñas cantidades de otros elementos, como el aluminio o el titanio, para formar la fase gamma prima. El cromo protege el productofinal de la corrosión, mientras que otros metales como titanio y wolframio, incrementan la dureza. Después la mezcla liquida se enfría, apareciendo una masa de fase gamma de níquel-aluminio. Cuando la aleación experimenta un enfriamiento posterior ya en estado sólido, se precipitan pequeños cubos de fase gamma prima dentro de la matriz de fase gamma. El tamaño final de las partículas de gamma primase controla variando la velocidad de enfriamiento del material. La primera superaleación de níquel fue la Nimonic 80, endurecible por precipitación, desarrollada en el año 1941 en Gran Bretaña. Es una solución sólida de níquel con 20% Cr, 2.25 % Ti, y 1% de Al; siendo estos dos últimos metales útiles para la formación de precipitados de gamma prima. A principios de los años sesenta, se descubriótambién otra nueva técnica de fabricación de piezas metálicas; por medio del efecto superplástico. Ciertos metales son susceptibles de experimentar deformaciones de su longitud inicial del orden del mil por ciento sin romperse, después de haber conseguido afinar mucho el tamaño de grano. La razón de este comportamiento radica en que los granos muy pequeños se deforman lentamente y deslizan unos...
Leer documento completo

Regístrate para leer el documento completo.

Conviértase en miembro formal de Buenas Tareas

INSCRÍBETE - ES GRATIS