Superaleaciones

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1 Antecedentes
Ciertas clases de material poseen una capacidad notable para mantener sus propiedades a temperaturas elevadas. Estos son los materiales de alta temperatura. Sus usos son muchas y variadas, pero buenos ejemplos incluyen los componentes de turbinas, cohetes e intercambiadores de calor. Para estas aplicaciones, las características de rendimiento estánlimitadas por las condiciones de funcionamiento que pueden ser toleradas por los materiales utilizados.
¿Cuáles son las características deseables de un material de alta temperatura?
La primera es la capacidad de soportar la carga a una temperatura de funcionamiento cerca a su punto de fusión. Si la temperatura de funcionamiento es denotado Toper y el punto de fusión Tm, un criterio basado en latemperatura homóloga de τ definida como Toper/Tm es razonable; Esto debe ser mayor que sobre 0,6. Por lo tanto, un material que opera a 1000 ◦C en las cercanías de la temperatura de fusión del níquel, 1455 ◦C, trabajando en un τ de (1000 + 273) / (1455 + 273) 0,75, está clasificada como un material de alta temperatura.
Una segunda característica es una resistencia considerable a la degradaciónmecánica durante largos períodos de tiempo. Para aplicaciones de alta temperatura, debe considerarse una deformación inelástica, irrecuperable y dependiente del tiempo conocida como Fluencia (creep), debido a la promoción de procesos térmicamente activados en alta τ. Por lo tanto, como el tiempo aumenta, se acumula sobrante, creep, para la mayoría de las aplicaciones, materiales con bajas tasas deacumulación de fluencia, creep, son deseables. En común con otros materiales estructurales, las propiedades estáticas de elasticidad, resistencia a la final y tenacidad de fractura también son importantes, y éstas deben mantenerse en el tiempo.
La última característica es la tolerancia de los entornos operativos graves. Por ejemplo, los gases calientes generados en una turbina de generación deelectricidad de carbón son altamente corrosivos debido a los niveles altos de azufre en el cargo. El queroseno utilizado para combustible de los motores tiende a ser más limpio, pero pueden producirse corrosión debido a las impurezas tales como sales de potasio y la ingestión de agua de mar durante la operación. En estos casos, las altas temperaturas de funcionamiento incrementan la posibilidadde oxidación. Bajo tales condiciones, cualquier degradación de la superficie reduce la vida del componente.

2 Definición, contexto y propiedades
Las superaleaciones o aleaciones de alto rendimiento son materiales que contienen grandes cantidades de elementos de aleación, y que muestran una excelente resistencia a la corrosión, la oxidación, las vibraciones, la degradación mecánica(termo-fluencia) y química a temperaturas cercanas a sus puntos de fusión. Típicamente tienen una estructura austenitica de cristales cúbicos centrados en las caras o (FCC).
El termino superaleacion, surgió por primera vez en la década de 1950 para describir un grupo de aleaciones desarrolladas para uso en turbocompresores y turbinas de motor de aviones que requerían un alto funcionamiento a elevadastemperaturas. De hecho, el desarrollo de las superaleaciones está claramente ligado a la historia del motor jet; de no ser por ellas, un avión de reacción moderno no podría volar sin ellos. De allí la importancia que ha cobrado este tipo de aleaciones.
Una de las propiedades más importantes de las superaleaciones, es la alta resistencia a la perdida de temperatura. Las superaleaciones desarrollanla fuerza de alta temperatura mediante la aleación por disolución sólida. También se utilizan técnicas avanzadas de procesado. Una de ellas es la solidificación direccional, la cual produces componentes con granos muy alargados o monocristales.
Las superaleaciones se encuentran entre los más complejas materiales diseñados por el hombre.  La mayoría de las aleaciones contienen cantidades...