vds

1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TIJUANA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INDUSTRIAL
MATERIALES AVANZADOS
SERIE: MFC-1302 IN6E
3. SUPERALEACIONES
INTEGRANTES
NOMBRE No. Control NOMBRE No. Control
Cervantes Leyva Edith 12210574 Delgado Armenta Marcos 12210534
Mondaca Corral Jazmín Karolina 11440303 Rodríguez Juárez Diego 11211396
Morquecho Reyes Jorge Eduardo 12210471 Sanchez Cabrera Erick Israel 11211323

2. Qué es una súper-aleación?
• Las superaleaciones, o aleación
de alto rendimiento, es una
aleación que presenta una
excelente resistencia
mecánica y resistencia a la
fluencia a altas temperaturas,
buena estabilidad de la
superficie, y la corrosión y
resistencia a la oxidación.

3. CARACTERISTICAS
En general, las superaleaciones tienen:
Buena resistencia a la corrosión
Buena resistencia a la fatiga mecánica y térmica,
Buena resistencia al impacto mecánico y térmico,
Buena resistencia a la termo fluencia y a la erosión a temperaturas elevadas.

4. • Las superaleaciones desarrollan la fuerza de alta temperatura mediante el
fortalecimiento de solución sólida.
• La oxidación y la resistencia a la corrosión es proporcionada por la formación de una
capa de óxido que se forma cuando el material está expuesto al oxígeno y encapsula
el material, y así proteger el resto de los componentes.
• La oxidación o la resistencia a la corrosión es porporcionada por elementos tales
como aluminio y cromo.

5. APLICACIONES
Las superaleaciones se aplican principalmente en :
 Motores a reacción
 En turbinas de gas
 Motores reciprocantes
 Motores de cohetes
 Herramentales y matrices para trabajo en caliente de los metales
Así como en las industrias:
Nuclear
Química
Petroquímica.
Aeroespacial

6. • En general, las superaleaciones se identifican mediante nombres comerciales o con
sistemas especiales de numeración, y se encuentran disponibles en varias formas.
• La mayoría de las superaleaciones tienen una temperatura máxima de servicio de
alrededor de 1000 ºC (1800 ºF) en aplicaciones estructurales. Las temperaturas
pueden llegar a 1200 ºC (2200 ºF) para componentes de rodamientos sin carga.

8. Existen superaleaciones de:
Base hierro.
Base cobalto
Base níquel.

9. SUPER ALEACIONES A BASE DE
HIERRO
• Las superaleaciones de base hierro generalmente contienen de 32% a 67% de Fe, de
15% a 22% de Cr y de 9% a 38% de Ni. Las aleaciones comunes en este grupo son la
serie Incoloy.

10. Incoloy
• Incoloy es una marca registrada usada como prefijo a varias aleaciones de metales
resistentes a altas temperaturas y corrosión, producidas por Special Metals
Corporation. Estos Incoloy o súper-aleaciones están hechas con base de níquel, y
tienen características que incluyen gran resistencia a la corrosión en ambientes
acuosos, excelente fuerza y resistencia a la oxidación en altas temperaturas, y
facilidad para hacer fabricaciones.

11. LAS SUPER-ALEACIONES DE BASE
COBALTO
• Las super-aleaciones de base cobalto por lo general contienen de 35% a 65% de Co,
de 19% a 30% de Cr y hasta 35% de Ni. No son tan fuertes como las super-aleaciones
de base níquel, pero mantienen su resistencia a mayores temperaturas.

12. LAS SUPER-ALEACIONES DE BASE
NÍQUEL
• Las super-aleaciones de base níquel son las más comunes y se encuentran
disponibles en una amplia variedad de composiciones. La proporción de níquel es de
38% a 76%. También contienen hasta 27% de Cr y 20% de Co. Las aleaciones
comunes en este grupo son las series del Hastelloy, Inconel, Nimonic, René, Udimet,
Astroloy y Waspaloy.

13. HASTELLOY
• Hastelloy es una marca registrada, y este nombre es usado como prefijo para más de
veinte aleaciones diferentes, altamente resistentes a la corrosión.
• Es producida por Haynes International, Inc. Estas súper-aleaciones o aleaciones de
alto funcionamiento desarrolladas por Haynes International, están hechas con base
de níquel
Sus características incluyen
Gran resistencia al ataque uniforme
Resistencia localizada a la corrosión y oxidación
Resistencia al rompimiento por corrosión
Facilidad para soldar y hacer fabricaciones

14. Características del Hastelloy
• Alta resistencia al ataque uniforme.
• Muy buena resistencia a la corrosión localizada.
• Excelente resistencia al rompimiento por tensión causado por la corrosión.
• Buena resistencia a ácidos corrosivos como; acido sulfúrico, nítrico, clorhídrico, hidroclórico
y crómico.
• Facilidad para soldar y hacer fabricaciones.
• Alta resistencia a la oxidación en altas temperaturas.

15. • ¿En qué aplicaciones puede ser usado Hastelloy?
• Industria de procesamiento químico
• Industria aeroespacial
• Farmacéutica
• Producción de petróleo y gas.
• Partes expuestas a la alta tensión mecánica y al agua de mar.
• Partes que están expuestas a gases de combustión o plantas de desulfurización de gas.
http://www.megamex.com/span/hastelloy.htm

16. Inconel
• Inconel es una marca registrada usada como prefijo para más de veinte diferentes
aleaciones de metales resistentes a altas temperaturas y corrosión.
• Es producido por Special Metals Corporation.
• A menudo se puede referir al Inconel como “Inco”.

17. Características del Inconel:
• Muy buena resistencia a ácidos como el sulfúrico, fosfórico, nítrico, e hidroclorhídrico.
• Casi completamente libre de agrietamiento producido por tensión de corrosión inducida
por el cloruro.
• Excelentes propiedades mecánicas tanto en temperatura extremas bajas como en
temperaturas extremas altas.
• Buena resistencia a picaduras, grietas por corrosión y corrosión intercristalina.
• Alta resistencia a la oxidación en altas temperaturas.

18. • ¿En qué aplicaciones puede ser usado el Inconel?
• Procesos químicos y petroquímicos.
• Partes expuestas a alta tensión mecánica y al agua de mar.
• Chimeneas en plataformas marinas.
• Turbinas de gas, motores de cohetes, partes espaciales.
• Equipos para control de polución.
• Reactores nucleares.
http://www.megamex.com/span/inconel.htm
Información Interesante de Inconel
La aviación norteamericana construyó el cascaron del
avión X-15 de un Inconel conocido como Inconel HX

19. 3.2 Diagramas de equilibrio,
microestructura y cristalografía.
• Tipos de reacciones.

20. Diagrama Cobre-Niquel

22. Tipos de reacciones
Reacción Euténica:
Transformación de un líquido L con la composición eutéctica en dos fases sólidas
durante el enfriamiento.

23. • Reacción Eutectoide:
• Transformación de un sólido γ con la composición eutéctoide en dos fases sólidas
durante el enfriamiento.

24. • Reacción Peritéctica:
• Transformación de un sólido β y un líquido en un sólido inicial α durante el
enfriamiento.

25. Diagrama Hierro-Carbono

26. Superaleaciones refractarias

27. • Las superaleaciones refractarias es un nuevo concepto que esta definido por
aleaciones con fases gama-fcc y gamma’ L-12 que cuentan con estructuras similaes a
las de las superaleaciones base Nquel, pero con más altos puntos de fusión. El Iridio
cuyo punto de fusión es de 2443 grados Centígrados es el elegido para el metal base
de estas superaleaciones refractarias.
SUPER ALEACIONES REFRACTARIAS

29. Los diagramas de fases son representaciones graficas temperatura contra composicion
a presion constante, que permite conocer:
1. Las fases presentes para cada temperatura y composicion
2. Solubilidades a diferentes temperaturas de un componente en otro
3. Temperatura de solidificacion

30. Los diagramas de fases se construyeron a partir de datos experimentales de analisis
termico diferencial (ATD).
1. Observacion metalografica y difraccion de rayos x.
2. Regla de las fases
Fases + grados de libertad = componentes + 2
( si la presión se mantiene constante f + l = c + 1 )

31. 1. Solubilidad en estado liquido
2. Solubilidad total en estado solido
Presentan únicamente líneas de líquidos y sólidos, forman soluciones solidas
substitucionales.
Reglas de Hume- Rothery (para que dos metales formen soluciones solidas
substitucionales ) deben cristalizar en el mismo sistema tener idéntica valencia
igual carácter electroquímico diámetros atómicos que no difieran en mas del 15 %.
CLASIFICACION SIMPLIFICADA DE LOS DIAGRAMAS DE FASE EN LOS
METALES

32. Conclusión:
1. Las súper aleaciones son aleaciones que presentan excelentes propiedades
aun estando sometidas a altas temperaturas.
2. las súper aleaciones pueden ser base níquel, hierro, cobalto e incluso
combinaciones de estos elementos como en el caso de las superaleaciones
INCONEL.
3. Estas súper aleaciones se destacan principalmente por su resistencia a la
corrosión y por la resistencia a cambiar sus propiedades a altas temperaturas.
4. Las súper aleaciones son muy utilizadas en los campos aeronáutico y
aeroespacial.
5. Estas súper
6. aleaciones generalmente son fundidas mediante moldeo por inversión o cera
perdida y fundición con poliestireno expandido.

33. Bibliografía
• http://es.slideshare.net/herovalrey/superaleaciones
• http://www.buenastareas.com/ensayos/Superaleaciones/6164883.html.