Las aleaciones de titanio de alta temperatura se han utilizado ampliamente en motores aeroespaciales debido a su excelente resistencia térmica y alta resistencia específica.Los materiales de aleación de alta temperatura similares serán materiales de triunfo durante mucho tiempo en el futuroEn la ciencia y la tecnología de hoy en día que cambian rápidamente, la investigación y el desarrollo futuro de materiales de aleación de alta temperatura tienen una gran importancia práctica y estratégica.Los futuros vehículos aeroespaciales y sus sistemas de empuje requieren el desarrollo de materiales de aleación de alta temperatura con mayor resistencia, temperatura de funcionamiento y módulo elástico, densidad y precio más bajos que las aleaciones Ti64 y T16242 existentes.Los materiales de aleación de alta temperatura son el desarrollo principal de los materiales de aviación.
Definición de las aleaciones de alta temperatura
Las aleaciones de alta temperatura se refieren a materiales metálicos basados en hierro, níquel,y cobalto que pueden adaptarse a un uso a corto o largo plazo en diferentes ambientes a altas temperaturas superiores a 600 °C y ciertas tensionesTambién tiene una mayor resistencia a altas temperaturas, plasticidad, buena resistencia a la oxidación y la corrosión en caliente, buen rendimiento de fatiga térmica, resistencia a la fractura y otras propiedades integrales.Las aleaciones de alta temperatura tienen una sola estructura austenítica y tienen una buena estabilidad estructural y fiabilidad de servicio a diversas temperaturasBasado en las características de rendimiento anteriores y el alto grado de aleación de aleaciones de alta temperatura, se llama super aleación en Gran Bretaña y los Estados Unidos.
Características del procesamiento de aleaciones a altas temperaturas
Para las aleaciones de alta temperatura como las aleaciones de níquel, aleaciones de titanio y aleaciones de cobalto, la resistencia a altas temperaturas aumenta directamente la dificultad de procesamiento.Bajo la acción combinada de la fuerza de corte pesada y la alta temperatura generada durante el mecanizadoAdemás, la mayoría de estas aleaciones desarrollan rápidamente un endurecimiento de trabajo.La superficie endurecida producida durante el mecanizado de la pieza de trabajo hará que el borde de corte de la herramienta a muesca en la profundidad de corte y causar tensión indeseable en la pieza de trabajoEl procesamiento de aleaciones de titanio también se enfrenta a estos problemas.Aunque la fuerza de corte requerida para mecanizar las aleaciones de titanio es sólo ligeramente superior a la del acero, las propiedades especiales de las aleaciones de titanio hacen que sea mucho más difícil de mecanizar que el acero de la misma dureza.
Los puntos principales son los siguientes:
1) Las aleaciones de titanio, al igual que otras aleaciones de alta temperatura, también son propensas a endurecerse en el trabajo;
2) La conductividad térmica de las aleaciones a base de titanio es muy baja, lo que hace que casi todo el calor generado durante el procesamiento se concentre en el borde de corte;
3) El módulo elástico de la aleación de titanio es muy pequeño, especialmente bajo fuertes fuerzas de corte, lo que hace que la pieza de trabajo sea susceptible a la desviación y vibración de la herramienta;
4) Lo más grave es que las propiedades químicas de la aleación de titanio son más activas que otras aleaciones de alta temperatura,que hace que la pieza de trabajo de aleación de titanio reaccione fácilmente químicamente con la herramienta durante el procesamiento, lo que da lugar a cavidades de contracción en la pieza.
Por las razones anteriores, el procesamiento de aleaciones resistentes a altas temperaturas requiere una tecnología de procesamiento especial.