Aliaxe a base de ferro/aliaxe a base de níquel/aliaxe a base de níquel/placa de superaliaxe resistente á corrosión

As superligas a base de níquel son unha clase de aliaxes reforzadas pola precipitación que funcionan ben en ambientes de alta temperatura. As excelentes propiedades de alta temperatura das superaliaxes a base de níquel deron lugar á implementación desta clase de aliaxes en moitas aplicacións aeroespaciais.

A superaliaxe a base de ferro é unha especie de superaliaxe. Caracterízase por engadir outros elementos a base de ferro para a aleación. As superaliaxes a base de ferro corresponden ás superaliaxes a base de níquel e as superaliaxes a base de cobalto.

As superaliaxes a base de cobalto son materiais utilizados en ambientes extremos e de alta temperatura cunha excelente resistencia a altas temperaturas, resistencia á corrosión e resistencia ao desgaste. As superaliaxes a base de cobalto están compostas principalmente por elementos como cobalto, cromo, volframio, níquel e aluminio.

As superligas resistentes á corrosión proporcionan un aumento da resistencia mecánica, resistencia á deformación térmica e resistencia á corrosión en comparación coas aliaxes tradicionais, requirindo menos mantemento e soportando mellor os ambientes duros. Están en marcha esforzos para fabricar novas superligas resistentes á corrosión, como as superligas a base de aluminio, e para crear novos métodos de fabricación como a radiólise que utiliza a síntese de nanopartículas para a formación policristalina.

A resistencia á alta temperatura e á corrosión da superaliaxe dependen principalmente da súa composición química e estrutura. Tomando como exemplo a superaliaxe deformada a base de níquel Inconel718, a aliaxe consta dunha fase de matriz γ, unha fase δ, un carburo e unha fase γ' e γ reforzada. Os elementos químicos e a estrutura da matriz da aliaxe Inconel718 mostran as súas fortes propiedades mecánicas, o límite de fluencia e a resistencia á tracción tamén son varias veces mellor que o aceiro e a resistencia á tracción. A estrutura de celosía estable e un gran número de factores de reforzo contribúen ás súas excelentes propiedades mecánicas.

Debido ao complexo e duro ambiente de traballo das superaliaxes, a integridade da superficie mecanizada xoga un papel moi importante no seu rendemento. Non obstante, a superalia é un material típico difícil de procesar, a dureza do elemento de micro-reforzamento é alta, o grao de endurecemento por traballo é grave e ten un alto esforzo cortante e baixa condutividade térmica, forza de corte e temperatura de corte na zona de corte, moitas veces aparecen no procesamento de baixa calidade superficial, o dano da ferramenta é moi grave e outros problemas. En condicións xerais de corte, a capa superficial da superaliaxe producirá problemas demasiado grandes como a capa endurecida, a tensión residual, a capa branca, a capa negra e a capa de deformación do gran.

As superaliaxes son aliaxes de níquel, ferro-níquel e cobalto resistentes á calor que poden usarse a altas temperaturas, a miúdo > 70% das súas temperaturas de fusión. Pódense usar a temperaturas superiores a 1050 °C con excursións de ata 1200 °C. Esta característica de resistencia á temperatura convérteo nun substituto axeitado para o carburo de volframio en aplicacións de recollida.

O tipo de superaliación máis aplicado é o material a base de níquel que contén unha alta concentración de cromo, ferro, titanio, cobalto e outros elementos de aliaxe. Do mesmo xeito que con outros grupos de materiais metálicos, as propiedades das superaliaxes pódense axustar con varios tratamentos térmicos e/ou recocido e enfriamento. En comparación con outros grupos de materiais, as superaliaxes teñen a temperatura máxima de servizo máis alta e os valores de dureza máis altos. A resistencia das superaliaxes fai que sexa a mellor alternativa ao carburo en aplicacións de alta forza de unión (> 1 kg).