Superleghe

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Jump to navigation Jump to search

Le superleghe sono una categoria di leghe metalliche molto ampia, progettate per conservare una buona resistenza meccanica ed alla corrosione anche a temperature intorno ai 1200 gradi °C, molto utili in campo aeronautico e/o aerospaziale (sono impiegate per costruire le pale di turbine per motori a reazione).

Utilizzo[modifica | modifica wikitesto]

Quelle più utilizzate attualmente sono le superleghe base nichel indurite da una fase secondaria di formula Ni3Al o Ni3Ti (presente sotto forma di precipitati coerenti con struttura cristallina cubica a facce centrate) e attraverso soluzione solida di metalli pesanti e refrattari (tungsteno e molibdeno in particolare, ma anche renio, tantalio o niobio) e di cobalto indurite anch'esse per soluzione solida e attraverso la precipitazione di carburi metallici.

Sono tuttora in fase di studio nuove leghe a base di niobio indurite con Nb3Al, tungsteno indurito con dispersioni di carburo di afnio, intermetallici del nichel o iridio indurito con intermetallici dello zirconio, afnio, niobio o tantalio, tutte favorite da un maggiore punto di fusione ma tuttora inutilizzabili per vari problemi economici o fisici.

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

La resistenza a corrosione di queste leghe è garantita da forti percentuali di cromo o alluminio (quest'ultimo, però, solo nella base Ni) o da opportuni rivestimenti di formula NiAl o MCrAlY dove M sta per nichel, cobalto o un mix di questi ultimi.

Una categoria particolare di superleghe è quella delle stelliti, a base di cobalto, cui possono essere aggiunte percentuali variabili di metalli per conferirne proprietà selettive:

  • una maggiore presenza di cromo conferisce migliore resistenza all'ossidazione per precipitazione dei carburi presenti;
  • una maggiore presenza di tungsteno è richiesta per il vantaggio della durezza;
  • più molibdeno invece conferisce sia indurimento che resistenza alla corrosione, mentre in associazione col silicio accentua la resistenza all'abrasione.

I carburi metallici sicuramente forniscono una componente non indifferente per la resistenza sia alla temperatura che alla corrosione. Dato che sono di difficile preparazione, è preferibile rivestire la superlega con uno strato di tali carburi, sinterizzandoli o esponendo la superficie al carbonio a temperature molto alte. Il metodo, tuttavia, non è auspicabile per le leghe contenenti nichel o alluminio, dato che i carburi di questi metalli vengono decomposti dall'acqua e dalle soluzioni debolmente acide. La carburazione di leghe contenenti tantalio, niobio, afnio, zirconio, renio, titanio, iridio, ittrio, lantanio ed anche rodio è invece più auspicabile, dato che i carburi di tutti questi elementi sono altamente inerti, insolubili ed inattaccabili dagli agenti corrosivi fino a temperature di 1600-1800 gradi.

Un'eccezione è rappresentata dal carburo di titanio sottoposto a successiva nitrurazione (carbonitrurazione), che dà un prodotto di formula bruta Ti10C7N3, con una densità relativamente bassa (5.02) rispetto alle leghe dei metalli suddetti aventi pesi specifici >12–13 kg/dm3, ed un punto di fusione (3520 °C) superiore a quello del tungsteno (3380 °C).

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]