¿Qué metal es adecuado para piezas mecánicas que trabajan a alta temperatura?
Producing the right kind of material for mechanical work in different industries requires specific procedures. Some have to go through high-pressure molding, while others require melting at high temperatures to produce the desired product. You can find some of all of these properties in one metal or more. Alloys exhibit higher heat resistance and are widely used in the production of mechanical parts.
Si busca metales adecuados para piezas mecánicas que trabajen a altas temperaturas, aquí tiene toda la información que necesita:
Metales utilizados en la fabricación de piezas mecánicas para altas temperaturas
La producción de algunas piezas mecánicas requiere metales que puedan soportar altas temperaturas teniendo en cuenta los procesos en los que intervienen. Aunque el cobre, el hierro y el acero inoxidable se utilizan habitualmente en la fabricación de piezas mecánicas, los siguientes metales son aptos para soportar altas temperaturas:
- Níquel
- Acero
- Cromo
- Titanio
- Tántalo
- Niobio
- Molibdeno
- Tungsteno
Níquel
El níquel se utiliza en el acero inoxidable y otras aleaciones para hacerlas más resistentes en la fabricación de piezas mecánicas. Exponerlas a temperaturas extremas requiere un material capaz de soportar el calor y la brusquedad. Las aleaciones de níquel se suelen utilizar en la producción de turbinas de gas, piezas de aviones y otras aplicaciones de la aviación y la industria aeroespacial. La utilización del níquel en la fabricación de este tipo de material se debe a su resistencia a la tracción y a la corrosión.
Acero
Acero inoxidable is also one of the common metals used in the aerospace industry due to its heat and corrosion-resistant properties. It is made up of iron and chromium along with other metals like nickel and Molybdenum with different kinds of thickness. Steel is easy to maintain and keep their strength and ductility at high temperature. It is also used in the production of boilers, steam turbines, and piping systems.
Cromo
Cromo is another alloying agent used in titanium and stainless steel to improve their strength. Chromium is usually paired with other alloys to create more powerful metals employed in different industries. It possesses the properties like brittleness, hardness, and corrosion resistance and is used in plating. Other applications include the automotive and construction industries. Chromium is used in combination with Molybdenum, called Croalloy, Chrome, and CrMo, etc.
Titanio
Titanio and titanium alloys are utilized to produce High Temperature Working Mechanical Parts as they can bear high temperatures. Titanium possesses the highest strength of weight ratio among metals and is employed readily in manufacturing mechanical parts in the military, aerospace, and marine industries. High fatigue, high temperature, and corrosion resistance make it suitable for hydraulic systems, landing gear, and marine equipment. Titanium can withstand up to 600 degrees temperature and is not affected by heat and chemicals. Moreover, it has good fabricability and weldability.
Tántalo
El tántalo es un metal refractario muy utilizado en la fabricación de equipos por su capacidad para soportar altas temperaturas. Se combina con otros metales para producir superaleaciones utilizadas en plantas de procesamiento químico y reactores nucleares. La película oxidada de la superficie del tántalo lo hace resistente a la corrosión, por lo que resulta adecuado en los procesos de fabricación de aparatos sensibles al calor, como resistencias de alta potencia y condensadores electrolíticos. Dada su resistencia, también se utiliza en la fabricación de motores de aviación.
Niobio
El niobio es un metal dúctil que se utiliza para fabricar aleaciones de acero, a veces combinado con wolframio. Es menos denso que otros metales y se utiliza para mejorar las propiedades termorresistentes del acero gracias a su ductilidad. El niobio, también conocido como columbio, también se utiliza en la fabricación de equipos quirúrgicos por su ligereza y fiabilidad, así como en motores a reacción y turbinas de aviones.
Molibdeno
Molibdeno es un metal refractario económico en comparación con otros y posee un alto grado de estabilidad y resistencia, lo que aumenta la resistencia al calor y la elasticidad de las aleaciones. Además de mejorar la resistencia, también aumenta la resistencia al calor, la tenacidad y la templabilidad de ese metal. Propiedades del molibdeno como la ductilidad y la suavidad lo convierten en la elección adecuada para maquinaria especializada y la industria militar, ya que ayuda a mejorar la dureza.
Tungsteno
Tungsteno, a silver-white, highly useful metal alloyed with other metals. It possesses the highest melting point along with the highest tensile strength at 1650°C. When not combined with other materials, it is more fragile than glass. However, it is used to manufacture equipment of high strength to bear extreme temperatures when alloyed and has the lowest vapor pressure and lowest coefficient of thermal expansion. Tungsten does not expand much on heat interaction and is used in rocket ship parts, aircraft cabin heaters, combustion liners, etc.
Factores que afectan a la resistencia térmica de los metales
Cada metal tiene sus propiedades específicas cuando se combina para formar aleaciones. Cuando se decida por una aleación para fabricar a altas temperaturas, compruebe las características que busca. Sin embargo, al elegir un material resistente al calor para piezas mecánicas, recuerde tener en cuenta otras propiedades como la ductilidad y la resistencia. Otras propiedades que debe tener en cuenta al elegir una aleación metálica son:
- Resistencia a la oxidación
- Resistencia a la corrosión
- Estabilidad metalúrgica del metal
- Propiedades mecánicas de la aleación a una temperatura determinada
Preguntas frecuentes
¿Cambia la composición de la aleación con la temperatura?
El módulo de elasticidad tiene mayor estabilidad que la elasticidad a alta temperatura y disminuye el límite elástico y la resistencia a la tracción a altas temperaturas.
¿Qué materiales se consideran de alta temperatura?
Las aleaciones que pueden soportar temperaturas de 500 °C o más se denominan aleaciones de alta temperatura. Suelen utilizarse en la fabricación de equipos y piezas que deben soportar temperaturas extremas.
¿Qué aleaciones altamente resistentes al calor son las más utilizadas?
Las aleaciones resistentes al calor más utilizadas son el níquel, el cromo y el hierro, mientras que las basadas en níquel, cromo y cobalto están menos extendidas.
¿Por qué se prefieren las aleaciones de Ti para aplicaciones de alta temperatura?
El titanio posee una elevada relación resistencia/densidad, lo que lo convierte en una aleación adecuada para la fabricación de motores aeronáuticos y otras aplicaciones de alta temperatura.
Palabras finales
Cuando busque piezas mecánicas que funcionen a altas temperaturas, tenga en cuenta las aleaciones que pueden resistir altas temperaturas y también hacer que otros metales resistan altas temperaturas. Busque otras propiedades como la ductilidad y la resistencia a la tracción. Todas estas propiedades, combinadas con la resistencia a la corrosión, determinan la elección correcta del metal que necesita.
