Resumen

El artículo presenta los resultados de las pruebas de capacidad de almacenamiento de calor específico y resistencia a la oxidación de níquel - fundición a base de Mar M - 200, Mar - M - 247 y René 80 superaleaciones. Las mediciones de calor específico se llevaron a cabo mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), con el uso de calorímetro de alta temperatura multi (HTC) Setaram. Las pruebas de resistencia a la oxidación se realizaron con el método de cambio cíclico de temperatura. Cada ciclo consistió en un calentamiento a una temperatura de 1 100 °C y un enfriamiento rápido en aire. Se comprobó que el mayor valor de calor específico C_p se encontró en la aleación Mar - M - 200, y el menor en la aleación Mar - M - 247. Se ha encontrado una resistencia a la oxidación relativamente buena en la aleación Mar - M - 247.

INTRODUCCIÓN

Las superaleaciones son materiales clásicos desarrollados para su uso a altas temperaturas, donde se requiere una gran resistencia a la fluencia, la fatiga y la degradación bajo la influencia de atmósferas agresivas. El desarrollo de las superaleaciones está estrechamente relacionado con la historia de los motores a reacción, para los que se diseñaron por primera vez [1, 2]. Actualmente, estas aleaciones se desarrollan en otras aplicaciones de alta temperatura, en particular como elementos de turbinas para la industria energética [3 - 5]. Un estímulo para seguir desarrollando la tecnología de las superaleaciones es el hecho de que el uso de combustible es ahora demasiado elevado en el caso de otros materiales aplicados actualmente y el objetivo es reducir ese uso, así como limitar la emisión de contaminación en el caso de los motores de aviación. De acuerdo con la ley de la termodinámica, esto requiere el uso de una temperatura de trabajo más elevada. Un rasgo característico de muchas superaleaciones de níquel es la posibilidad de trabajar tanto a altas temperaturas - a veces hasta 1 400 o C; como a temperaturas criogénicas con mantenimiento simultáneo de propiedades mecánicas perfectas [2]. Otra propiedad beneficiosa de las superaleaciones de níquel es la resistencia a la corrosión a altas temperaturas en entornos agresivos de azufre, nitrógeno y carbono [6, 7]. El inconveniente de las superaleaciones es la baja conductividad térmica (10-30 % de conductividad térmica del níquel) [1], que puede provocar el aumento del gradiente de temperatura, la aparición de tensiones internas y, como resultado, el defecto de los elementos.

Los aditivos de aleación conducen al aumento de las propiedades mecánicas mediante el refuerzo por precipitación (lo más frecuente es la fase ordenada γ´).

• Materias:Metalurgia del níquel Fundición Aleaciones Resistencia de materiales
• Subjects:Nickel - Metallurgy Casting Alloys Strength of materials
• Palabras claves:Fundición de superaleaciones de níquel; Calor específico; Resistencia al calor
• Keywords:Nickel superalloys cast; Specific heat; Heat resistance