Carcasas

Entre las aleaciones a alta temperatura, las aleaciones con base níquel son las más ampliamente utilizadas. Como resultado, a menudo se encuentran en los motores aeroespaciales y componentes de turbinas de generación de energía, así como en petroquímica, procesamiento de alimentos, reactores nucleares, y equipos de control de la contaminación. Las aleaciones con base de níquel pueden reforzarse mediante dos métodos: endurecimiento mediante solución sólida o por ser endurecidos a través de precipitación de compuestos Inter metálicos en una matriz fcc. Aleaciones como Inconel® 625 y Hastelloy® X endurecidos mediante solución sólida. Estas aleaciones endurecidas mediante solución sólida pueden obtener una mayor resistencia con la precipitación de carburos. Aleaciones como Inconel® 718, sin embargo, son endurecidas por precipitación. Una tercera clase de superaleaciones base níquel, tipificadas por la MA-754, son endurecidas por la dispersión de partículas inertes como ytrio (Y2O3), y en algunos casos con precipitación γ' (gamma prima) (MA-6000E). Las aleaciones con base de níquel están disponibles en ambas formas forjado y fundido. Composiciones de alta aleación, tales como René 95, Udimet 720 y A100, son producidos por metalurgia de polvos seguidos de forja. Para las anteriores de forja y aleaciones fundidas (Rene 80 y Mar-M247), el agente endurecedor es γ' precipitado. Para Inconel® 718, γ˝ (gamma doble prima) es el principal agente de refuerzo. Aleaciones que contienen niobio, titanio, aluminio, como Inconel 725, son reforzadas por ambas precipitaciones γ' y γ˝.

Las superaleaciones base cobalto poseen una resistencia superior a la corrosión a temperaturas superiores a 2000° F (1093°C) y encuentran aplicación en las secciones más calientes de turbinas de gas y la cámara de combustión de piezas. Disponible en fundición o forjado, las superaleaciones base cobalto se caracterizan por endurecimiento mediante solución sólida (mediante hierro, cromo y tungsteno), mediante una matriz austenítica (cara cúbica centrada o FCC), en la que una pequeña cantidad de carburos (de titanio, tantalio y niobio, hafnio) son precipitados. Por lo tanto, dependen de los carburos, más que de la precipitación de γ', para fortalecer y presentan mejor resistencia a la fatiga térmica y mejor soldabilidad de aleaciones a base de níquel. Aleaciones de fundidas, como Stellite 31, se utilizan en las secciones calientes (Aspas y álabes) de turbinas de gas. Las aleaciones de forja, como Haynes, de 25 años, son producidos en planchas, y se utilizan a menudo en piezas de cámara de combustión.

Las superaleaciones base de hierro-níquel son similares a los aceros inoxidables austeníticos forjados, excepto por la adición del agente de endurecimiento γ'. Ellos tienen la menor resistencia a elevada temperatura entre los tres grupos de superaleaciones, y generalmente se utilizan en estado forjado en discos y álabes de turbinas de gas. La mayoría de las aleaciones de forja contienen altos niveles de cromo, que proporcionan resistencia a la corrosión. Ellos deben su resistencia a alta temperatura por endurecimiento mediante solución sólida (endurecimiento producido por átomos de soluto disuelto en la aleación matriz) o endurecimiento por precipitación (endurecimiento producido por precipitar las partículas). Aleaciones como Haynes 556 y 19-9 DL son endurecidos mediante solución sólida con molibdeno, tungsteno, titanio y niobio. Aleaciones, como un Incoloy286 y 909 son endurecidos por precipitación. Los más comunes son los precipitados γ', (Ni3 [Al, Ti]) (por ejemplo, A286), y γ˝, (Ni3Nb) (p. ej., Incoloy 909). Otro grupo de aleaciones base hierro-níquel contiene alto contenido de carbono y se ve reforzada por los carburos, nitruros endurecimiento mediante solución sólida. Un grupo de aleaciones, sobre la base de Fe-Ni-Co y reforzada por γ', combina una alta resistencia con un bajo coeficiente de dilatación térmica (por ej., Incoloy 903, 907 y 909) y encuentra aplicación en ejes, anillos, y carcasas para turbinas de gas.