Comparison of measured and calculated thermophysical properties of nickel super-alloys

Comparación de las propiedades termo-físicas medidas y calculadas de las superaleaciones de níquel

Se investigaron tres grados reales de superaleaciones de níquel (IN 713LC, IN 738LC e IN 792-5A) y se obtuvieron los valores de las temperaturas de las transformaciones de fase y los calores latentes de fusión. Todas las magnitudes investigadas son muy importantes para la modelización termodinámica y cinética. Además, estos datos también son valiosos para muchos programas informáticos utilizados en la modelización de procesos tecnológicos. Los valores experimentales se obtuvieron mediante mediciones de análisis térmico diferencial (ATD). Los cálculos se realizaron con el software Thermo-Calc 3.1 utilizando tres bases de datos diferentes (SSOL5, TTNI8 y TCNI6). Se compararon y discutieron los datos experimentales y calculados.

INTRODUCCIÓN

Las superaleaciones de níquel tienen muchas propiedades adecuadas, como la resistencia al calor a altas temperaturas, la resistencia a los daños por fatiga, la resistencia a los efectos de los gases de combustión, etc. Se han medido muchos datos (por ejemplo, calor latente de fusión, temperatura de liquidus, temperatura de solidus), pero no existe una base de datos termofísicos accesible para las superaleaciones de níquel [1].

Como para todas las aleaciones, los datos típicos necesarios para las superaleaciones de níquel son los calores latentes de fusión, las temperaturas de liquidus y solidus y otros datos como el calor específico. Estos datos pueden obtenerse utilizando mediciones de análisis térmico [2] o pueden calcularse mediante programas informáticos especiales.

Un software sofisticado, como Thermo-Calc [3], incluye muchas bases de datos necesarias para sus cálculos. Diferentes bases de datos han definido diferentes elementos y también tienen diferentes cantidades máximas o mínimas de elementos incluidos.

Las bases de datos de Thermo-Calc pueden dividirse en dos grupos. "Bases de datos generales", que incluyen muchos elementos y las restricciones para la cantidad de elementos incluidos son bajas (si las hay), y "bases de datos especializadas", que incluyen menos elementos y las restricciones para la cantidad de elementos incluidos son mayores. El uso de la base de datos correcta suele proporcionar una concordancia muy buena con los datos medidos, pero aún así se recomienda encarecidamente verificar los datos calculados con los datos experimentales disponibles.

Thermo-Calc dispone de dos bases de datos diferentes diseñadas para el cálculo de las propiedades de las superaleaciones de níquel. La comparación de los resultados obtenidos utilizando estas dos bases de datos aún no está disponible para las superaleaciones de níquel reales.