Resumen

Universidad de KaLa pala de superaleación de base níquel Udimet 500 expuesta durante 50000 horas en condiciones de trabajo de turbinas de gas de base terrestre se enfrentó a la degradación de la estructura. Se han aplicado seis procedimientos diferentes de tratamiento térmico (las palas se expusieron a 900 °C y 1000 °C durante diferentes periodos con un mantenimiento máximo de 2500 horas) para rejuvenecer la estructura degradada. Se realizaron trabajos metalográficos y, en general, el envejecimiento a ambas temperaturas modificó sustancialmente el tamaño, la morfología y las características de distribución de la gamma prime. La fracción de volumen de la imprimación gamma secundaria disminuyó con el aumento del tiempo de envejecimiento.

INTRODUCCIÓN

Las superaleaciones a base de níquel son materiales estructurales, que se emplean a alta temperatura y resisten cargas termomecánicas variables. La microestructura y las propiedades mecánicas pueden relacionarse con su composición química y el proceso de tratamiento térmico. El tratamiento térmico utilizado con más frecuencia, en el que el tratamiento de la solución va seguido de una secuencia de envejecimiento simple o doble, asegura la precipitación gamma prima en el interior de los granos, y también los carburos discretos M23C6 de borde de grano, para aumentar la resistencia a la fluencia [1]. La composición química adecuada de la aleación y la microestructura tratada térmicamente pueden proporcionar estabilidad a las fases presentes y, en consecuencia, una alta resistencia adecuada y una buena ductilidad incluso después de una exposición térmica a largo plazo.

El comportamiento mecánico de las superaleaciones a base de níquel está fuertemente relacionado con las microestructuras de la aleación. Las microestructuras de la superaleación cambian continuamente con el tiempo a temperaturas elevadas. En las aleaciones tratadas térmicamente, las partículas gamma prime se organizan en una estructura, lo que da como resultado un equilibrio óptimo entre las propiedades tensiles, de fatiga y de fluencia [2]. Se habían llevado a cabo varios trabajos de investigación previos para investigar estas relaciones microestructura-propiedades mecánicas [3 - 5].

El uso de estos materiales es muy costoso y requiere por razones económicas y de seguridad un proceso de reparación que proporcione el restablecimiento de las propiedades iniciales en las partes expuestas después de un largo período de uso [6]. Los procesos de tratamiento térmico de las superaleaciones base níquel continúan mejorando optimizando las propiedades mecánicas y físicas [7 - 9]. Esto hace que la selección de parámetros de tratamiento térmico sea cada vez más desafiante.

• Materias:Pretratamiento térmico Niquel Aleaciones
• Subjects:Thermal pretreatment Niquel Alloys
• Palabras claves:Superaleación base níquel; Microestructura; Tratamiento térmico (HT); Degradación de la estructura de las láminas
• Keywords:Nickel base superalloy; Microstructure; Heat treatment (HT); Blade structure degradation