grano monocristalino

FUNDICION PARA LA OBTENCION DE GRANO MONOCRISTALINO
Técnicas de colado para componentes mono-cristalinos
Esta sección describe las técnicas utilizadas para colar componentes mono-cristalinos comoaspas de los álabes de turbinas, que por lo general están hechos de superaleaciones a base de níquel y que se utilizan en las etapas de alta temperatura del motor. Los procedimientos involucradostambién pueden ser utilizados para otras aleaciones y componentes.
Fundición convencional de álabes de turbina
El proceso de fundición convencional utiliza un molde de cerámica. El metal fundido esvaciado en el molde y se empieza a solidificar a partir de las paredes de cerámica. La presencia de fronteras de grano hace que esta estructura sea susceptible a la termo-fluencia y al agrietamiento a lolargo de las fronteras de grano bajo fuerzas centrífugas y las elevadas temperaturas que comúnmente existen en una turbina de gas en operación.
Álabes solidificados direccionalmente
En el procesode solidificación direccional que se desarrolló por primera vez en 1960, el molde de cerámica es precalentado utilizando calor radiante. El molde es soportado por una placa de enfriamiento enfriadapor agua. Después de haber vaciado el metal en el molde, todo el conjunto es bajado lentamente. Los cristales empiezan a crecer en la superficie de la placa de enfriamiento y hacia arriba en forma degranos columnares. El alabe se solidifica por tanto direccionalmente, con fronteras de grano longitudinales pero ninguna transversal. En consecuencia el aspa es más resistente en la dirección de lasfuerzas centrifugas desarrolladas en la turbina de gas.
Alabes mono-cristalinos
En el crecimiento de cristales, desarrollado en 1967, el molde tiene un estrangulamiento en forma de un tirabuzón ohélice, cuya sección transversal es tan reducida que solamente permite que pase un solo cristal. El mecanismo de crecimiento de cristales es tal que solamente los cristales orientados más favorablemente...