Aleación a base de hierro/Aleación a base de níquel/Aleación a base de níquel/Placa de superaleación resistente a la corrosión

Las superaleaciones a base de níquel son un tipo de aleaciones reforzadas por precipitación que ofrecen un excelente rendimiento en entornos de alta temperatura. Sus excelentes propiedades a alta temperatura han propiciado su aplicación en numerosas aplicaciones aeroespaciales.

La superaleación a base de hierro es un tipo de superaleación. Se caracteriza por la adición de otros elementos a base de hierro para su aleación. Entre las superaleaciones a base de hierro se encuentran las a base de níquel y las a base de cobalto.

Las superaleaciones a base de cobalto son materiales utilizados en entornos extremos y de alta temperatura, con excelente resistencia a altas temperaturas, a la corrosión y al desgaste. Están compuestas principalmente por elementos como cobalto, cromo, tungsteno, níquel y aluminio.

Las superaleaciones resistentes a la corrosión ofrecen mayor resistencia mecánica, resistencia a la deformación térmica y resistencia a la corrosión en comparación con las aleaciones tradicionales, lo que requiere menos mantenimiento y soporta mejor los entornos hostiles. Se están realizando esfuerzos para crear nuevas superaleaciones resistentes a la corrosión, como las basadas en aluminio, y para crear nuevos métodos de fabricación, como la radiólisis, que utiliza la síntesis de nanopartículas para la formación de policristales.

La resistencia a altas temperaturas y a la corrosión de las superaleaciones depende principalmente de su composición química y estructura. Por ejemplo, la superaleación deformada a base de níquel Inconel718 consta de una fase matriz γ, una fase δ, un carburo y una fase γ' y γ' reforzada. Los elementos químicos y la estructura de la matriz de la aleación Inconel718 demuestran sus excelentes propiedades mecánicas: el límite elástico y la resistencia a la tracción son varias veces superiores a los del acero 45, y su plasticidad también es superior. Su estable estructura reticular y la gran cantidad de factores de refuerzo contribuyen a sus excelentes propiedades mecánicas.

Debido al complejo y riguroso entorno de trabajo de las superaleaciones, la integridad de la superficie mecanizada desempeña un papel fundamental en su rendimiento. Sin embargo, la superaleación es un material típicamente difícil de procesar, con una alta dureza en elementos de microendurecimiento, un alto grado de endurecimiento por deformación, una alta tensión de cizallamiento y una baja conductividad térmica. La fuerza y ​​la temperatura de corte en la zona de corte suelen presentarse durante el procesamiento con baja calidad superficial, daños graves en la herramienta y otros problemas. En condiciones generales de corte, la capa superficial de la superaleación puede presentar problemas de gran magnitud, como capa endurecida, tensión residual, capa blanca, capa negra y capa de deformación del grano.

Las superaleaciones son aleaciones resistentes al calor de níquel, hierro-níquel y cobalto que pueden utilizarse a altas temperaturas, a menudo superiores al 70 % de su temperatura de fusión. Pueden utilizarse a temperaturas superiores a 1050 °C, con variaciones de temperatura de hasta 1200 °C. Esta característica de resistencia térmica las convierte en un sustituto ideal del carburo de tungsteno en aplicaciones de recogida.

El tipo de superaleación más utilizado es el material a base de níquel, que contiene una alta concentración de cromo, hierro, titanio, cobalto y otros elementos de aleación. Al igual que con otros grupos de materiales metálicos, las propiedades de las superaleaciones pueden ajustarse mediante diversos tratamientos térmicos o recocido y temple. En comparación con otros grupos de materiales, las superaleaciones presentan la temperatura máxima de servicio más alta y los valores de dureza más elevados. Su resistencia las convierte en la mejor alternativa al carburo en aplicaciones con alta fuerza de adhesión (>1 kg).