Materials Properties of Modifeied Ni-Based Alloy

Propiedades materiales de una aleación modificada a base de Ni

El procesamiento termomecánico de la superaleación NiMoCr de base níquel en solución sólida es la forma de influir considerablemente en el tamaño de grano. Como el tamaño de grano grueso uniforme aumenta la resistencia a la fluencia y la resistencia al crecimiento de grietas. En este trabajo se investiga el procesado para conseguir una estructura de grano recristalizado uniforme con variación de los parámetros termomecánicos. Se determina el comportamiento a la fluencia de la aleación tras diversas condiciones de trabajo en caliente. Los resultados de los ensayos de fluencia mostraron que las características de fluencia, como la velocidad de deformación y la vida útil, dependían en gran medida de las condiciones iniciales de trabajo en caliente y de los parámetros de recocido.

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones de alta temperatura a base de níquel reforzadas con solución sólida tienen un amplio uso en láminas, en cámaras de combustión de motores de turbinas de gas, revestimientos de transición y en la industria de procesamiento de petróleo y productos químicos. En estas aplicaciones, los componentes a menudo están sujetos a fluencia y fatiga de ciclo bajo.

El desarrollo de reactores que incorporan un combustible de fluoruro fundido circulante se basa en la disponibilidad de material de construcción que contenga la sal fundida durante largos períodos de tiempo y que también asegure las propiedades mecánicas requeridas [1, 2]. El contenedor debe ser metalúrgicamente estable y mostrar una mayor resistencia a la oxidación y la fragilización de los límites de grano [3].

El sistema de aleación de referencia se basó en níquel con como refuerzo primario la adición de 15 - 20 % Mo para el aumento de la resistencia a la oxidación. Debido a las malas propiedades mecánicas, se evaluaron las adiciones de varios elementos de aleación de solución sólida. Se seleccionó una composición de aleación óptima que garantiza propiedades mecánicas satisfactorias y propiedades de corrosión con adiciones de Cr, AL, Ti, V, Fe, Nb y W [4].

Se sabe que las propiedades mecánicas y físicas de las superaleaciones forjadas a base de níquel pueden alterarse significativamente a través de la variación en el procesamiento termomecánico (TM). Se debe considerar el papel del procesamiento de MT cuando las propiedades mecánicas dependen del tamaño del grano [5]. Para verificar las características de trabajo en caliente de las superaleaciones a base de níquel reforzadas con solución sólida y permitir el desarrollo de prácticas de trabajo en caliente adecuadas, es esencial una prueba de laboratorio para evaluar la trabajabilidad en caliente.

Se desarrollaron varias características microestructurales para aumentar la resistencia a la fluencia en materiales reforzados con solución sólida con el fin de reducir la velocidad de difusión y mejorar la deformabilidad a temperaturas elevadas, al mismo tiempo que se preserva la compatibilidad con la fluencia del material.