Determination of thermophysical and structural properties of nickel super-alloy

Determinación de las propiedades termofísicas y estructurales de una superaleación de níquel

En este trabajo se seleccionó el análisis térmico diferencial (ATD) para el estudio de la superaleación 718Plus. Se prestó especial atención a la determinación de las temperaturas de transformación de fase (liquidus, temperatura de precipitación γ, etc.). En casi todas las temperaturas de las muestras se observó un subenfriamiento. Se observó un desplazamiento de casi todas las temperaturas en el modo de calentamiento/enfriamiento hacia valores más altos con una tasa creciente de calentamiento, valores más bajos con la tasa creciente de enfriamiento. Sobre la base del ATD y del análisis estructural puede afirmarse que el desarrollo de las transformaciones de fase corresponderá probablemente al siguiente esquema: fusión → fase γ; fusión → γ + MC (NbC, TiC); fusión + MC → γ + Laves + σ; γ → γ (γ).

INTRODUCCIÓN

El análisis térmico diferencial (ATD) [1] es un método termoanalítico dinámico, que controla los efectos térmicos de la muestra investigada, relacionados con sus cambios físicos y químicos en su calentamiento o enfriamiento continuo y lineal. Con el uso de este método es posible obtener temperaturas y calores latentes de transformaciones de fase.

Las superaleaciones de níquel son una clase de aleaciones que contienen una concentración atómica superior al 50% de níquel y poseen excelentes propiedades físicas, como resistencia, dureza y resistencia a la fluencia, a temperaturas cercanas a sus puntos de fusión. Las propiedades físicas exactas son el resultado de diferentes elementos de aleación y tratamientos térmicos, que las hacen adecuadas para aplicaciones de alta temperatura en motores de turbina para la generación de energía, motores a reacción de turbina de gas para aviones, y para componentes en la tecnología espacial y la producción de energía [2].

Por estas razones es necesario prestar atención a la adquisición de datos fiables sobre los materiales, que son necesarios para la modelización de los procesos, para el control de los procesos de solidificación, pero también para la mejora de los procedimientos de proceso y para aumentar su eficacia. Los datos necesarios típicos son las temperaturas de las transformaciones de fase, los calores latentes de las transformaciones de fase, las tensiones superficiales y otros datos importantes [3].

Aunque los datos del material (por ejemplo, temperaturas de transformaciones de fase, calores latentes) se midieron también para algunas superaleaciones, por ejemplo [4], hasta ahora no existe ninguna base de datos accesible de datos termofísicos de estos sistemas.