AERONÁUTICA 6 identificarse cuatro etapas o grupos importantes que han ido mejorando sus prestaciones: • Superaleaciones forjadas, tenían elevados costes de producción y grandes desperdicios. • Superaleaciones fundidas, con mucho mejor rendimiento de producción y coste bajo. • Superaleaciones de grano columnar, enfocadas a la fabricación de álabes de turbina debido a su solidificación direccional que aumenta su resistencia a cargas axiales. • Superaleaciones monocristalinas, con la mayor resistencia posible al eliminarse los límites de grano. Suelen clasificarse metalúrgicamente en función de su componente mayoritario, como base hierro, base cobalto y base níquel. Estos tres elementos son consecutivos en la tabla periódica y poseen características similares, por lo que los precipitados de refuerzo son similares en los tres grupos de superaleaciones. Su uso es propicio en las zonas calientes de los motores aeronáuticos debido a su resistencia bajo fluencia y corrosión, especialmente las aleaciones de níquel [2]. • Las superaleaciones base níquel son las más utilizadas en los motores aeronáuticos debido a la plasticidad y estabilidad de la estructura cristalina centrada en las caras (fcc) del níquel. Un alto porcentaje de cromo le aporta una gran resistencia a la oxidación. La clave de estas aleaciones es la combinación de diferentes estructuras resistentes, como la matriz de austenita gamma, la presencia de carburos metálicos o la estructura gamma prima de precipitados. Algunas aleaciones como el Inconel 718 constituyen una fase gamma prima segunda, por la presencia de niobio. • Las superaleaciones base cobalto, a diferencia de las de níquel, no se refuerzan por precipitación de fase gamma, por lo que es importante combinar el endurecimiento por solución sólida con la formación de carburos metálicos precipitados en una fina distribución dentro de los granos para aumentar su resistencia. Al no poder soportar esfuerzos tan grandes como las superaciones de níquel, se emplean principalmente en piezas estáticas y su contenido en cromo, las hace resistentes a la corrosión. • Las superaleaciones con base hierro tienen bastante similitud con las de base níquel debido a su alto contenido de este elemento, de, al menos, un 25% para estabilizar la matriz fcc. Aleaciones de titanio Las aleaciones de titanio son muy apropiadas para su uso aeronáutico debido, principalmente, a su ligereza y a su gran resistencia a la corrosión a temperaturas inferiores a 400 °C, no así a temperaturas elevadas donde su resistencia empeora considerablemente, debido a su afinidad por elementos intersticiales como el oxígeno o nitrógeno. Por tanto, se emplean en la zona fría de los motores aeronáuticos. Su mecanizado es complejo, ya que posee una alta reactividad a temperaturas elevadas y una Evolución histórica de las superaleaciones [1]. Álabes de turbina con estructuras granulares equiaxial, grano columnar y monocristalina [4].
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