Superaleación
Las superaleaciones típicamente tienen una matriz con una austenítico cara cúbica centrada en la estructura cristalina.
La oxidación o resistencia a la corrosión la proporciona elementos tales como el aluminio y el cromo.
Las superaleaciones resistan las picaduras y la degradación en las condiciones de operación cosa que no haría un acero inoxidable normal.
En la Unión Soviética se crearon superaleaciones de níquel similares al Nimonic-80 como son las: ЭИ437, ЭИ437А (ХН77ТЮ) y ЭИ437Б (ХН77ТЮР).
Hasta los años 1940, la base de aleaciones resistentes al calor eran el hierro o el níquel.
Se añade una cantidad significativa de cromo para aumentar la resistencia a la corrosión.
Las adiciones de aluminio, titanio o niobio aumenta la resistencia a la fluencia.
Que permiten obtener una más sólida y estable matriz cristalina.
Más tarde, para el mismo fin han comenzado a añadir elementos tales como wolframio, niobio, tántalo, renio y hafnio.
El tamaño de gamma fase principal se puede controlar con precisión mediante cuidadosos tratamientos térmicos para precipitar el fortalecedor.
Muchas superaleaciones sufren dos tratamiento térmicos uno crea una dispersión de partículas gamma cuadrados prima conocidos como la fase primaria y el otro una dispersión fina entre estas conocida como gamma prima secundaria.
Muchos otros elementos, tanto comunes como exóticas, (no sólo metales, sino también metaloides y no metales ) puede ser cromo, cobalto, molibdeno, wolframio, tántalo, aluminio, titanio, circonio, niobio, renio, carbono, boro o hafnio sólo unos pocos ejemplos.
El contenido de impurezas tales como silicio (Si), fósforo (P), azufre (S), oxígeno (O) y nitrógeno (N) también está controlado.
A veces, el agregado de molibdeno (Mo), wolframio (W), niobio (Nb), tántalo (Ta) y hafnio (Hf).
Los elementos de aleación en estas aleaciones se pueden agrupar de la siguiente manera: Elementos que forman carburo son Cr, Mo, W, Nb, Ta y Ti.
A principios del siglo XX Elwood Haynes patentó las aleaciones de Co-Cr y Co-Cr-W.
La estructura es resistente al calor para ser multifásicos con unos límites de grano fuertes y fases.
La primera generación de superaleaciones estaban destinadas a operar hasta 700 °C (973 K).
En la segunda generación se emplearon renio y otros elementos muy caros.
Una posible solución a esto es acero Eglin, un material económico con un amplio rango de temperatura y resistencia química.
No contiene renio ni rutenio y su contenido de níquel es limitado.
Para reducir los costes de fabricación se diseñó químicamente para fundir en una cuchara (aunque sus propiedades mejoran en un crisol al vacío).
La fase γ' endurece la aleación a través de un raro mecanismo llamado anomalía del límite elástico.
Dislocaciones disociar en la fase γ', que conduce a la formación de un límite anti-fase.
Resulta que, a temperatura elevada, la energía libre asociada con el límite anti-fase (APB) se reduce considerablemente si se encuentra en un plano determinado, que por casualidad no es un plano de deslizamiento permitido.
Sin embargo, si se precipitan como una película continua en el límite de grano, la tenacidad a la fractura de la aleación puede reducirse, junto con la ductilidad y resistencia a la rotura.
Tras el final del proceso se produce la llamada "capa verde", que es demasiado delgada y frágil para su uso directo.
Un tratamiento térmico de difusión posterior (varias horas a temperaturas de aproximadamente 1080 °C) conduce a una mayor difusión hacia el interior y la formación del revestimiento deseado.
El material de revestimiento está normalmente sitúa en bandejas especiales sin contacto físico con las partes a recubrir.
El Laboratorio Nacional Sandia está estudiando un nuevo método para la fabricación de superaleaciones, conocido como radiólisis.
