En las secciones más exigentes de motores de aeronaves y turbinas de gas, las superaleaciones a base de níquel son materiales críticos irremplazables. Tomemos como ejemplo la aleación de alta temperatura a base de níquel K465: puede soportar temperaturas extremas de 1050 °C y se utiliza a largo plazo en álabes guía de turbinas. Estos componentes deben mantener la integridad estructural y la estabilidad de rendimiento bajo altas temperaturas sostenidas y grandes tensiones, requisitos que las superaleaciones a base de níquel cumplen a la perfección gracias a sus propiedades únicas.
Las superaleaciones a base de níquel son materiales de alto rendimiento compuestos por una matriz de níquel (normalmente con más del 50 % de contenido de níquel) aleado con múltiples elementos. Mantienen propiedades excepcionales en entornos extremos superiores a 600 °C, lo que representa la categoría de resistencia a altas temperaturas más utilizada y de mayor resistencia dentro de la familia de las superaleaciones. Según sus mecanismos de endurecimiento, las superaleaciones a base de níquel se clasifican principalmente en endurecidas por solución y endurecidas por precipitación.
La composición de las superaleaciones a base de níquel está meticulosamente diseñada y suele incorporar elementos como níquel, cromo, cobalto, tungsteno, molibdeno, aluminio y titanio . Por ejemplo, la aleación Inconel 617 contiene aproximadamente un 20 % de cromo y un 50 % de níquel, mientras que la aleación K465 contiene entre un 9,5 % y un 11 % de tungsteno y entre un 5,1 % y un 6 % de aluminio. El cromo proporciona principalmente resistencia a la oxidación y la corrosión, el aluminio y el titanio forman fases de refuerzo, y elementos como el tungsteno y el molibdeno contribuyen al refuerzo en solución sólida. Las empresas de reciclaje de níquel se centran en el contenido de níquel de las superaleaciones a base de níquel.
La empresa de reciclaje de metales preciosos DONGSHENG ofrece precios significativamente más altos para el reciclaje de aleaciones de alta temperatura a base de níquel en comparación con las tarifas generales de aleaciones de alta temperatura.
Las superaleaciones a base de níquel presentan un rendimiento excepcional, especialmente en entornos de alta temperatura. Poseen una resistencia excepcional a altas temperaturas, manteniendo la estabilidad estructural y las propiedades mecánicas en un rango de 700 °C a 1100 °C. Por ejemplo, el Inconel 617B alcanza una resistencia a la fluencia de 120 MPa a 700 °C después de 100 000 horas. Además, estas aleaciones ofrecen una excelente resistencia a la oxidación y la corrosión, así como a la fluencia.
Las superaleaciones a base de níquel se utilizan ampliamente en componentes aeroespaciales críticos, como álabes de turbinas, álabes guía, discos de turbinas y cámaras de combustión. En la generación de energía, se utilizan en calderas supercríticas que operan a 700 °C, incluyendo sobrecalentadores y recalentadores, con grados como Inconel 617 y Haynes 230. Los precios de las superaleaciones a base de níquel oscilan entre decenas y cientos de dólares por kilogramo, según los requisitos de la aplicación, la composición y la forma. Los precios de reciclaje de estas aleaciones también superan los de las aleaciones generales.
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