La aleación resistente al calor, también conocida como superaleación, es de gran importancia para los departamentos industriales y los campos de tecnología de aplicación en condiciones de alta temperatura.
En términos generales, cuanto mayor sea el punto de fusión de los materiales metálicos, mayor será el límite de temperatura que se puede utilizar. Esto se debe a que con el aumento de la temperatura, las propiedades mecánicas de los materiales metálicos disminuyen significativamente y, en consecuencia, aumenta la tendencia a la corrosión por oxidación. Por lo tanto, los materiales metálicos generales solo pueden funcionar a 500 grados ~ 600 grados durante mucho tiempo. El metal que puede trabajar a una temperatura alta superior a 700 grados generalmente se denomina aleación resistente al calor. "Resistencia al calor" significa que puede mantener suficiente resistencia y buena resistencia a la oxidación a altas temperaturas.
Hay dos formas de mejorar la resistencia a la oxidación del acero: una es agregar Cr, Si, Al y otros elementos de aleación en el acero, o llevar a cabo un tratamiento de aleación de Cr, Si, Al en la superficie del acero. Pueden formar rápidamente una densa película de óxido en la atmósfera oxidante y adherirse firmemente a la superficie del acero, evitando así que la oxidación continúe. El otro es formar óxido, carburo, nitruro y otros revestimientos resistentes a altas temperaturas en la superficie del acero mediante varios métodos.
Hay muchas formas de mejorar la resistencia a altas temperaturas del acero. Desde el punto de vista químico de la estructura y las propiedades, existen aproximadamente dos métodos principales:
Una es aumentar la fuerza de unión entre los átomos del acero a altas temperaturas. Se señala que la fuerza de enlace en los metales está relacionada principalmente con el número de electrones desapareados en los átomos. De la tabla periódica, el enlace metálico del elemento VI B es el más fuerte en el mismo período. Por lo tanto, agregar átomos de Cr, Mo, W al acero tiene el mejor efecto.
La otra es agregar elementos que puedan formar varios carburos o compuestos intermetálicos para fortalecer la matriz de acero. Los carburos generados a partir de varios metales de transición y átomos de carbono pertenecen a los compuestos intersticiales. Añaden componentes de enlace covalente en base a enlaces metálicos, por lo que tienen gran dureza y alto punto de fusión. Por ejemplo, agregar W, Mo, V, Nb puede generar WC, W2C, MoC, Mo2C, VC, NbC y otros carburos, aumentando así la resistencia a altas temperaturas del acero.
Además de las aleaciones resistentes al calor basadas en hierro, también se pueden preparar aleaciones resistentes al calor basadas en níquel, molibdeno, niobio y tungsteno mediante el método de aleación. Tienen buenas propiedades mecánicas y estabilidad química a altas temperaturas. Entre ellos, la aleación a base de níquel es el mejor material metálico súper resistente al calor, y la matriz en la estructura es Ni? ¿Cr? La solución sólida de compuesto de metal Co y Ni3Al se puede utilizar a 1000 grados ~ 1100 grados después del tratamiento.
