1. ¿Qué contenido de níquel se requiere para clasificar una aleación como aleación a base de níquel -?
Según la norma de clasificación del Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI), una aleación con unContenido de níquel Mayor o igual al 50% en masa.se puede definir como una aleación a base de níquel -. Este tipo de aleación toma níquel como matriz y se basa en elementos de refuerzo de solución sólida - (como Cr, Fe) y elementos de refuerzo por precipitación (como Al, Ti) para mejorar el rendimiento.
Para algunas aleaciones especiales a base de níquel -, el contenido de níquel puede ser ligeramente inferior (40%–50% en masa), pero el níquel debe ser elelemento dominanteen la composición de la aleación (mayor que el contenido de otros elementos individuales). Por ejemplo, algunas aleaciones de níquel - hierro - cromo se clasifican como aleaciones a base de níquel - porque el níquel es el elemento principal de la matriz, incluso si el contenido de níquel está entre el 40% y el 50%.
Además, la definición de aleaciones a base de níquel - también consideracaracterísticas de rendimiento: la aleación debe tener una excelente resistencia a la oxidación, a la corrosión y a la fluencia a altas temperaturas -, que son las propiedades principales que distinguen las aleaciones a base de níquel - del acero inoxidable y otros sistemas de aleaciones.
2. ¿Qué efectos tiene la adición de tungsteno (W) a aleaciones a base de níquel - en sus propiedades?
Efecto fortalecedor de la solución sólida -
El tungsteno tiene un radio atómico grande, que es bastante diferente al de los átomos de níquel. Cuando el tungsteno se disuelve en la matriz de níquel, provocará una grave distorsión de la red. Esta distorsión puede dificultar efectivamente el movimiento de las dislocaciones dentro de la aleación, mejorando así laresistencia a temperatura ambiente -, resistencia a temperatura alta -ydurezade la aleación a base de níquel -. Cuanto mayor sea el contenido de tungsteno, más evidente será el efecto fortalecedor de la solución sólida -, pero una adición excesiva conducirá a una disminución de la ductilidad de la aleación.
Mejora de la resistencia a la fluencia a altas temperaturas -
A altas temperaturas (por encima de 650 grados), los átomos de tungsteno pueden ralentizar la velocidad de difusión de los átomos de la matriz e inhibir la aparición de deslizamiento de los límites de grano. Esto permite que la aleación a base de níquel - mantenga una estructura estable y propiedades mecánicas en condiciones de tensión y temperatura - altas - a largo plazo, mejorando así significativamente lalímite de fluenciayvida útilde la aleación. Esto es particularmente crítico para las superaleaciones basadas en níquel - utilizadas en álabes de turbinas de motores aeronáuticos - y componentes de turbinas de gas.
Influencia en la resistencia a la corrosión.
El tungsteno puede mejorar laresistencia a la corrosión por picadurasde aleaciones a base de níquel - en ambientes que contienen cloruro -. Puede promover la formación de una película de pasivación más densa en la superficie de la aleación y evitar que los iones de cloruro corroan y rompan la película de pasivación.
Sin embargo, un exceso de tungsteno aumentará la tendencia de la aleación a formar compuestos intermetálicos, lo que puede conducir a una disminución en la aleación.resistencia a la corrosión intergranular.
Impacto en el rendimiento del procesamiento
La adición moderada de tungsteno puede mejorar latrabajabilidad en calientede la aleación a base de níquel -, lo que facilita su moldeo durante los procesos de procesamiento de forjado, laminación y procesamiento en caliente -.
El exceso de tungsteno aumentará la dureza y fragilidad de la aleación, aumentando la dificultad del procesamiento en frío y la soldadura. Durante la soldadura, el tungsteno puede segregarse en los límites de los granos, lo que lleva a la formación de fases frágiles y aumenta el riesgo de grietas en la soldadura.
