Thermal conductivity of nickel superalloy MAR-M247

Conductividad térmica de la superaleación de níquel MAR-M247

El artículo presenta la estrecha relación entre la disolución de la fase γ y los valores de conductividad térmica. En el proceso de recocido, el espacio libre entre las partículas γ (bloques) cambia en cierto ciclo de fino a rugoso y de nuevo a fino. Esto va acompañado de una disminución y posterior aumento de la conductividad térmica, así como de la densidad de la muestra. Los resultados de la conductividad térmica gruesa se apoyan en el análisis de imágenes.

INTRODUCCIÓN

Las superaleaciones a base de níquel se utilizan en aplicaciones muy exigentes, como las industrias energética y aeroespacial. Estas aleaciones presentan buena resistencia a la corrosión, soldabilidad y estabilidad mecánica a altas temperaturas. En el trabajo [1] se seleccionó el análisis térmico diferencial para el estudio de la superaleación 718Plus.

El objetivo del trabajo [2] fue modelizar la evolución del tamaño de grano recristalizado en condiciones isotérmicas mediante la técnica de autómatas celulares.

Los comportamientos de deformación en caliente de una superaleación típica a base de níquel se investigan en [3] mediante ensayos de compresión isotérmica bajo el rango de temperatura de deformación de 920 -1 040 oC y el rango de velocidad de deformación de 0,001 - 1 s^-1. Se observa que la fracción de límites de grano de bajo ángulo disminuye con el aumento de la temperatura de deformación o la disminución de la velocidad de deformación.

En [4] se han investigado los comportamientos a fatiga de bajo ciclo de dos superaleaciones fundidas a base de níquel. Se estudiaron los efectos de la microestructura de una aleación endurecida por disolución y de una aleación reforzada por precipitación sobre las respuestas a la tensión cíclica a varias temperaturas y rangos de deformación que los de temperaturas más altas, independientemente del rango de deformación total. Por lo tanto, la vida a fatiga de la aleación a alta temperatura es mayor que la de baja temperatura en condiciones de alto rango de deformación.

Una de las aplicaciones más exigentes es el uso de estos materiales para piezas calientes de turbinas. La importante posición de las superaleaciones en este ámbito se refleja en el hecho de que actualmente representan más del 50% de la masa de los motores de los aviones modernos [5,6]. Este aumento ha sido posible sobre todo gracias a las técnicas avanzadas de procesamiento, que han permitido aumentar la pureza de las aleaciones y, por tanto, su fiabilidad, así como al dominio de la técnica de cristalización direccional y la posterior tecnología de producción de productos basados en cristales únicos. 

Un factor no menos importante consistió en el desarrollo de aleaciones con temperaturas de utilización más elevadas, conseguidas principalmente por aleación, especialmente de Re, W, Ta y Mo [7].