Defectologia En Tratamietos Termicos

METALES AERONÁUTICOS
Mediante la combinación de técnicas de fabricación, la tecnología de los materiales crea y explota imperfecciones en la estructura cristalina del metal para obtener aleaciones de extraordinaria resistencia mecánica, a la temperatura y la corrosión

Los metales pueden ser frágiles o dúctiles, duros o blandos, de fácil fusión o capaces de soportar temperaturas extremadamenteelevadas. De una manera casi paradójica, las propiedades de los metales se acrecientan con frecuencia exponiéndoles a diversos esfuerzos: un metal puede endurecerse por deformación. O, por exposición a un grado de calor adecuado, puede hacerse más difícil la disminución de la resistencia mecánica a elevadas temperaturas. La clave de estas propiedades radica en la estructura cristalina queconfigura a todos los metales. Si nos imagináramos que los átomos de un metal, estos se distribuyen apretadamente, como esferas en una caja. Y siguiendo con la imagen, los átomos tienden a formar planos de máximo empaquetamiento. El modo de colocación de estos planos condiciona muchas de las propiedades de un metal determinado. Aleando un metal, es decir, agregándole átomos de otro, se cambia ladisposición de los planos de los átomos, incrementando, a menudo, la resistencia mecánica del conjunto. Así, el bronce es más resistente que el cobre y el cinc, sus dos metales componentes. En 1930, los metalurgistas empezaron a ver que la red cristalina perfecta no podía explicar todas las propiedades observadas. De hecho, ahora resulta evidente que los defectos de la red (los lugares donde los átomosdel plano no encajan perfectamente) desempeñan normalmente un papel preponderante a la hora de determinar propiedades tales como la ductilidad, fragilidad y comportamiento a elevada temperatura. Mas recientemente, la metalurgia ha aprovechado estos conocimientos para desarrollar una nueva generación de aleaciones. Para crear nuevas aleaciones, los investigadores de materiales han manipuladodeliberadamente la compleja estructura de heterogeneidades e imperfecciones en la estructura cristalina de los metales. Los metales que usamos cotidianamente, representan un hito en la metalurgia. Antes, los metalúrgicos se basaban principalmente en ensayos y pruebas para averiguar qué ingrediente debía añadirse y qué etapas del proceso debían seguirse para preparar las mejores aleaciones. Actualmente, sediseñan aleaciones mediante técnicas basadas en el conocimiento profundo de la microestructura y de la micromecánica.

Consideraremos para nuestro análisis una de las partes del avión que resulta la mas desafiante con respecto a la mejora de las aleaciones que la componen, es decir: la turbina a gas, o turborreactor, del avión. Los componentes de una turbina a gas están expuestos a todo tipode condiciones extremas: temperaturas altas, gases corrosivos, vibraciones y esfuerzos mecánicos elevados debidos a la fuerza centrífuga. Están también expuestos a sutiles tensiones. El aparato arranca, acelera, desacelera, y cada vez que el avión despega y aterriza sufre cambios de temperatura que van del orden de cientos, a miles de grados. La repetición de este ciclo puede conducir a un tipo defalla conocida como fatiga térmica de baja frecuencia.

El desarrollo de aleaciones ha sido un factor decisivo en la mejora de los turborreactores. Si bien el diseño básico de las turbinas de aviones permanece invariable desde hace 30 años. Se han creado metales capaces, de resistir mayores temperaturas y, mayores esfuerzos; que se han incorporado a esta tecnología y han reemplazado componentesfabricados con otras aleaciones menos adecuadas, incrementando, por tanto, las prestaciones y la fiabilidad. Cuando se habla de los nuevos metales, es lógico centrar la discusión en sus aplicaciones. Puesto que la construcción del turborreactor ha constituido una de las principales fuerzas motrices del desarrollo de nuevas aleaciones, y puesto que ,-Ia ingeniería de una turbina de avión presenta...