Lankide:Gorkagban/Proba orria

Icono de traducción.svg Artikulu hau, osorik edo zatiren batean, gaztelaniazko wikipediako «Superaleación» artikulutik itzulia izan da. Jatorrizko artikulu hori GFDL edo CC-BY-SA 3.0 lizentzien pean dago. Egileen zerrenda ikusteko, bisita ezazu jatorrizko artikuluaren historia orria.
Icono de traducción.svg Artikulu hau, osorik edo zatiren batean, ingeleseko wikipediako «Superalloy» artikulutik itzulia izan da. Jatorrizko artikulu hori GFDL edo CC-BY-SA 3.0 lizentzien pean dago. Egileen zerrenda ikusteko, bisita ezazu jatorrizko artikuluaren historia orria.

Superaleazioa, edo errendimendu altuko aleazioa, 540°C-ko tenperaturatik gora erabiltzeko ahalmena duen material taldea da. Orokorrean burdin (Fe), nikel (Ni) edo kobalto (Co) edukiak dituzte haien konposizioan.[1] Aleazio horiek erresistentzia mekaniko eta isurpen erresistentzia oso onak dituzte, tenperatura altuekiko erresistentzia, egonkortasuna, eta erresistentzia handia korrosio eta oxidazioarekiko.

Aurpegian zentratutako kristal-egitura asutenitiko kubikoa (FCC) dute. Superaleazio adibide batzuk Hastelloy, Inconel, Waspaloy, Rene, Incoloy, MP98T, TMS aleazioak edo CMSX aleazio monokristalinoak dira.

Nikel baseko superaleazioarekin eginiko gas-turbina baten besoa.

Superaleazioak tenperatura oso altuko ingeniaritzako teknologiaren zati oso handia posible bihurtu duten materialak dira.[2]

Garapen historikoaAldatu

Superaleazioak, 1940ko hamarkadaren aurretik, burdin basekoak ziren, eta hotzean forjatuak. 1940ko hamarkadan funtzionamendu tenperatura igo zen, kobaltoan oinarritutako superaleazioen bidez. Hutsezko galdaketaren garapenak superaleazioen konposizio kimikoaren kontrol finagoa ahalbidetu zuen, 1950eko hamarkadan.[3]

Beroarekiko erresistentea zen lehenengo altzairua Alemanian garatu zuen Krupp enpresak, 1936-1938 bitartean. Tinidur izeneko altzairu hau aleazio austenitiko handikoa zen. Gas-turbinako besoetan erabiltzen da, 600 edo 700°C inguruko tenperaturetan lan egiteko.

1942an Erresuma Batuan Nimonic-80 superaleazioa sortu zen, bere basea nicrom-a da (%80 Ni - %20 Cr), beroarekiko erresistentzia handia ematen diona. Aleazio honen funtsezko elementuak dira titanioa (%2,5) eta aluminioa (%1,2).[4]

Sovietar Batasunean ere Nimonic-80aren antzeko aleazioak garatu ziren: ЭИ437, ЭИ437А (ХН77ТЮ) y ЭИ437Б (ХН77ТЮР).[5]

1940ko hamarkadaren bukaeran, burdina base moduan erabiltzeari utzi zioten, nikel eta kobalto baseko aleazioei lehentasuna emanez, horien bidez sendoago eta egonkorragoa den matrize kristalinoa lortzen baita.

Aldi berean, molibdenoaren eransketaren bidez superaleazioak gogortzeko aukera zegoela ohartu ziren. Ondoren beste elementu batzuk gehitu dira helburu berdinarekin, wolframa, niobioa, tantaloa, renioa edo hafnioa esaterako.

Superaleazio erabilenakAldatu

Nikelean oinarritutako aleazioakAldatu

Hegazkinen motoreetan, labeetan, nitrurazio tratamenduetarako ontzietan, eta termopareen babes hodietan erabiltzen dira.[1]

Nikelean oinarritutako aleazioak orokorrean konposizio kimiko konplexua dute, elementu desberdin askorekin. Normalean konposizioan %10-12 kromo, %8 aluminio eta titanio, %5-10 kobalto dute, eta boro, zirkonio eta karbono kantitate txikiak.

Kobaltoan oinarritutako aleazioakAldatu

XX. mendearen hasieran Ewood Haynes Co-Cr eta Co-Cr-W aleazioak patentatu zituen, estelite deiturikoak.

Kobalto baseko superaleazioak industria aeroespazialean, gas-turbinen ekoizpenean, petrolioaren fintzearen zenbait faseetan eta diamanteak lantzeko erremintetan erabiliak dira.[1]

1950-1970 bitartean, Nikelean oinarritutako superaleazio berrien garapenarekin, base moduan kobaltoa erabiltzen zuten aleazioen erabilpena murriztu zen.

Niobio baseko aleazioakAldatu

Garatu berri diren superaleazioak dira. Petrolio hodiak egiteko altzairuetan eta zentral nuklearretan erabiltzen dira, baita lebitatzen duten trenen fabrikazioan ere.[1]

Titanio baseko aleazioakAldatu

Pisua jaitsi nahi denean, tenperatura altuko egonkortasuna bermatuz, aleazio mota hau erabiltzen da, gehienbat aeronautikan eta ontzi espazialetan. Baita, industria kimikoan eta elikagai industrian, azidoekiko erresistentzia erakusten duelako; eta itsasontzi eta itsaspekoen ekoizpenean, korrosioarekiko erresistentea delako, erabiltzen da ere.[1]

Aluminio baseko aleazioakAldatu

Aluminio-litio aleazioa garrantzi handia hartu du azken aldian aplikazio aeroespazialetan, bere dentsitate baxua dela eta. Aluminio-burdina-molibdeno-zirkonio aleazioak tenperatura oso altuen aurrean ondo lan egiten dutenez titanioan oinarritutako aleazioen ordez erabiltzen dira.[1]

Base erregogorreko aleazioakAldatu

Nikelean oinarritutako superaleazioen antzeko egitura dute, fusio-puntu altuagoarekin. Aleazio hauetan, oinarri moduan erabiltzen den metala iridioa izan ohi da, zeina urtze-puntua 2443°C-tan duen.[1]

Beroarekiko erresistentziaAldatu

Nikel baseko superaleazioak 760-980°C bitarteko tenperaturan erabili ohi dira. Galdaketa prozesu baten bitartez egindakoak tenperatura altuagoetan erresistentzia handiagoa dute epe luzera.

Kobaltoan oinarritutako aleazioen fusio-puntua, aldiz, altuagoa da, horrek epe luzerako erresistentziaren errendimendua handitzea eragiten du. Beroarekiko erresistentziari dagokionez, superaleazio horiek tenperatura altuagoetan lan egin dezakete nikel edo burdin baseko aleazioekin konparatuz.

Superaleazioen ekoizpen teknologiakAldatu

Urteetan zehar superaleazioen prozesaketan eman diren garapenek erabilpen funtzionamenduaren tenperatura igotzea eragin dute.

Galdaketa eta forjaAldatu

Prozesaketa metalurgikoaren teknika tradizionalak dira, horien bidez produktu polikristalino eta monokristalinoak sortzen dira. Molde polikristalinoek hausturarekiko erresistentzia izateko joera dute, eta molde monokristalinoek, berriz, isurpenarekiko erresistentzia dute.

Zenbait aplikazioetan osagai monokristalino zein polikristalinoak erabiltzen dira, horrela bien sendotasunak ezarriz.

Alderantzikatze galdaketaAldatu

Alderantzikatze galdaketa prozesaketa metalurgikoaren teknika bat da, zeinean argizariko forma bat txantiloi moduan erabiltzen den zeramikako molde baterako. Teknika honen bidez pruduktu polikristalinoa lortzen da.

Solidotze bideratuaAldatu

Solidotze bideratua gradiente termiko bat erabiltzen du ale metalikoen nukleazioa lortzeko tenperatura baxuko azalera batean. Honen bidez ale luzangak lortzen dira tenperatura gradientean zehar, eta isurpenarekiko erresistentzia handiagoa alearen norabidearekiko paraleloan.

Hauts metalurgiaAldatu

Hauts metalurgian lehenik metalak hautsean bihurtzen dira, eta gero lortu nahi den itxuran formatzen dira fusio-puntuaren azpitik berotuz. Superaleazioen ekoizpenean askotan baliatzen den teknika da materiala efizienteki erabiltzen delako eta aleazio mekanikoa errazten duelako. [6]

Ikerkuntza eta superaleazio berrien garapenaAldatu

Estatu Batuetan Sandia National Laboratories deituriko ikerkuntza zentroak superaleazioak egiteko metodo berri batekin saiakuntzak egiten ari dira. Metodo hau erradiolisi izena dauka eta partikula nanometrikoen sintesian oinarritzen da.

Pisu murrizketa eta oxidazio zein korrosio erresistentzia handitzea dira superaleazioen garapenean espero diren hurrengo hobekuntzak, aleazioaren erresistentzia mantenduz. Gainera, energia sorkuntza arloan turbinen besoen eskaeraren handipenarekin, superaleazioen garapena haien kostua murriztera bideratuta dago.

ErreferentziakAldatu

  1. a b c d e f g «Superaleación - EcuRed» www.ecured.cu Noiz kontsultatua: 2020-12-01.
  2. Sims, C.T.. (1984). «A History of Superalloy Metallurgy for Superalloy Metallurgists» Superalloys 1984 (Fifth International Symposium) (TMS) doi:10.7449/1984/superalloys_1984_399_419. Noiz kontsultatua: 2020-12-02.
  3. WhITTENBERGER, J.D.. (1992-01). «A Review of: “SUPERALLOYS II” edited by CT. Sims, N.S. Stoloff, and W.C. Hagel A Wiley-Interscience Publication John Wiley & Sons, New York, NY 615 pages, hardcover, 1987» Materials and Manufacturing Processes 7 (3): 463–468. doi:10.1080/10426919208947432. ISSN 1042-6914. Noiz kontsultatua: 2020-12-02.
  4. Giamei, A. F.; Pearson, D. D.; Anton, D. L.. (1984). «γ/γ′: The Key to Superalloy Behavior» MRS Proceedings 39 doi:10.1557/proc-39-293. ISSN 0272-9172. Noiz kontsultatua: 2020-12-02.
  5. «Организация управления динамичным производством боевой авиационной техники в турбулентной экономике» Экономические науки (166) 2018-09-30 doi:10.14451/1.166.48. ISSN 2072-0858. Noiz kontsultatua: 2020-12-02.
  6. «Integrity of complex shaped products made by powder injection moulding (PIM)» Metal Powder Report 46 (4): 55. 1991-04 doi:10.1016/0026-0657(91)90629-f. ISSN 0026-0657. Noiz kontsultatua: 2020-12-02.

Ikus, gaineraAldatu

Kanpo estekakAldatu

  • Superalloys Cambridge University. Extensive bibliography and links.