Superalloy: Soportar el calor de 2700 grados Fahrenheit generado por los motores de turbina para ser más calientes, más rápidos y más eficientes

Por Fouad Sabry

¿Qué es la superaleación?

Una superaleación, o aleación de alto rendimiento, es una aleación con la capacidad de funcionar a una fracción elevada de su punto de fusión. Varias características clave de una superaleación son excelente resistencia mecánica, resistencia a la deformación por fluencia térmica, buena estabilidad superficial y resistencia a la corrosión u oxidación.

Cómo se beneficiará

(I) Insights y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Superaleación

Capítulo 2: Aleación reforzada con dispersión de óxido

Capítulo 3: Aluminuro de titanio

Capítulo 4: Aleación

Capítulo 5: Resistencia de los materiales.

Capítulo 6: Arrastramiento (deformación)

Capítulo 7: Corrosión

Capítulo 8: Redox

(II) Responder a las principales preguntas del público sobre la superaleación.

(III) Ejemplos del mundo real para el uso de superaleaciones en muchos campos.

(IV) 17 apéndices para explicar, brevemente, 266 tecnologías emergentes en cada industria para tener una comprensión completa de 360 grados de las tecnologías de superaleaciones.

Para quien es este libro

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que quieran ir más allá del conocimiento o información básica para cualquier tipo de superaleación.

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 27 ene 2022

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Otros libros del autor

1 - Propulsión por plasma

2 - Motor de detonación por pulsos

3 - Robótica Agrícola

4 - Sistemas Ecológicos Cerrados

5 - Carne cultivada

6 - Agricultura vertical

7 - Vehículos autónomos

8 - Drones autónomos

9 - Robótica Autónoma

10 - Armas autónomas

11 - Arcología

12 - Impresión 4D

13 - Ciudad Abovedada

14 - Libro mayor distribuido

15 - Moneda digital

16 - Finanzas descentralizadas

17 - Máquinas inteligentes

18 - Aerogel

19 - Metal amorfo

20 - Bioplástico

21 - Polímero conductor

22 - Tratamiento criogénico

23 - Armadura dinámica

24 - Fullereno

25 - Grafeno

26 - Laboratorio en un chip

27 - Superconductividad de alta temperatura

28 - Nanopartículas magnéticas

29 - Fluido magnetorreológico

30 - Microfluídica

31 - Superfluidez

32 - Metamaterial

33 - Espuma de metal

34 - Estructura multifunción

35 - Nanomateriales

36 - Materia programable

37 - Punto cuántico

38 - Siliceno

39 - Superaleación

40 - Diamante sintético

41 - Cristal de tiempo

42 - Hormigón translúcido

43 - Interfaz cerebro-computadora

44 - Inteligencia de enjambre

Serie de The Author

Tecnologías emergentes en el sector aeroespacial

1 - Propulsión por plasma

2 - Motor de detonación por pulsos

Tecnologías emergentes en la agricultura

1 - Robótica Agrícola

2 - Sistemas Ecológicos Cerrados

3 - Carne cultivada

4 - Agricultura vertical

Tecnologías emergentes en cosas autónomas

1 - Vehículos autónomos

2 - Drones autónomos

3 - Robótica Autónoma

4 - Armas autónomas

Tecnologías emergentes en la construcción

1 - Arcología

2 - Impresión 4D

3 - Ciudad Abovedada

Tecnologías emergentes en finanzas

1 - Libro mayor distribuido

2 - Moneda digital

3 - Finanzas descentralizadas

Tecnologías emergentes en tecnología de la información

1 - Máquinas inteligentes

Tecnologías emergentes en ciencia de materiales

1 - Aerogel

2 - Metal amorfo

3 - Bioplástico

4 - Polímero conductor

5 - Tratamiento criogénico

6 - Armadura dinámica

7 - Fullereno

8 - Grafeno

9 - Laboratorio en un chip

10 - Superconductividad de alta temperatura

11 - Nanopartículas magnéticas

12 - Fluido magnetorreológico

13 - Microfluídica

14 - Superfluidez

15 - Metamaterial

16 - Espuma metálica

17 - Estructura multifunción

18 - Nanomateriales

19 - Materia programable

20 - Punto cuántico

21 - Siliceno

22 - Superaleación

23 - Diamante sintético

24 - Cristal de Tiempo

25 - Hormigón translúcido

Tecnologías emergentes en neurociencia

1 - Interfaz cerebro-computadora

Tecnologías emergentes en robótica

1 - Inteligencia de enjambre

Mil millones de conocedores

Superaleación

Soportar el calor de 2700 grados Fahrenheit generado por los motores de turbina para ser más caliente, más rápido y más eficiente

Fouad Sabry

Derechos de autor

Superalloy Copyright © 2021 por Fouad Sabry. Todos los derechos reservados.

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este libro puede ser reproducida en cualquier forma o por cualquier medio electrónico o mecánico, incluyendo sistemas de almacenamiento y recuperación de información, sin el permiso por escrito del autor. La única excepción es por un revisor, que puede citar extractos cortos en una revisión.

Funda diseñada por Fouad Sabry.

Este libro es una obra de ficción. Los nombres, personajes, lugares e incidentes son productos de la imaginación del autor o se usan ficticiamente. Cualquier parecido con personas reales, vivas o muertas, eventos o lugares es completamente casual.

Sobresueldo

Puede enviar un correo electrónico a [e-mail] con el asunto Superaleación: Soportar el calor de 2700 grados Fahrenheit generado por los motores de turbina para ser más caliente, más rápido y más eficiente, y recibirá un correo electrónico que contiene los primeros capítulos de este libro.

Fouad Sabry

Visite el sitio web de 1BK en

www.1BKOfficial.org

Prefacio

¿Por qué escribí este libro?

La historia de escribir este libro comenzó en 1989, cuando era estudiante en la Escuela Secundaria de Estudiantes Avanzados.

Es notablemente como las escuelas STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas), que ahora están disponibles en muchos países avanzados.

STEM es un plan de estudios basado en la idea de educar a los estudiantes en cuatro disciplinas específicas: ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, en un enfoque interdisciplinario y aplicado. Este término se usa típicamente para abordar una política educativa o una elección de currículo en las escuelas. Tiene implicaciones para el desarrollo de la fuerza laboral, las preocupaciones de seguridad nacional y la política de inmigración.

Hubo una clase semanal en la biblioteca, donde cada estudiante es libre de elegir cualquier libro y leer durante 1 hora. El objetivo de la clase es animar a los estudiantes a leer materias distintas al currículo educativo.

En la biblioteca, mientras miraba los libros en los estantes, noté libros enormes, un total de 5,000 páginas en 5 partes. El nombre del libro es La Enciclopedia de la Tecnología, que describe todo lo que nos rodea, desdeel cero absoluto hasta los semiconductores, casi todas las tecnologías, en ese momento, se explicaban con ilustraciones coloridas y palabras simples. Comencé a leer la enciclopedia y, por supuesto, no pude terminarla en la clase semanal de 1 hora.

Entonces, convencí a mi padre para que comprara la enciclopedia. Mi padre compró todas las herramientas tecnológicas para mí al comienzo de mi vida, la primera computadora y la primera enciclopedia tecnológica, y ambas tienen un gran impacto en mí y en mi carrera.

He terminado toda la enciclopedia en las mismas vacaciones de verano de este año, y luego comencé a ver cómo funciona el universo y cómo aplicar ese conocimiento a los problemas cotidianos.

Mi pasión por la tecnología comenzó hace más de 30 años y aún así el viaje continúa.

Este libro es parte de La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes, que es mi intento de dar a los lectores la misma experiencia increíble que tuve cuando estaba en la escuela secundaria, pero en lugar de las tecnologías del siglo 20,estoy más interesado en las tecnologías emergentes del siglo 21, las aplicaciones y las soluciones de laindustria.

La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes constará de 365 libros, cada libro se centrará en una sola tecnología emergente. Puede leer la lista de tecnologías emergentes y su categorización por industria en la parte de Próximamente, al final del libro.

365 libros para dar a los lectores la oportunidad de aumentar sus conocimientos sobre una sola tecnología emergente todos los días en el transcurso de un período de un año.

Introducción

¿Cómo escribí este libro?

En cada libro de The Encyclopedia of Emerging Technologies, estoy tratando de obtener información de búsqueda instantánea y cruda, directamente de las mentes de las personas, tratando de responder a sus preguntas sobre la tecnología emergente.

Hay 3 mil millones de búsquedas en Google todos los días, y el 20% de ellas nunca se han visto antes. Son como una línea directa a los pensamientos de la gente.

A veces eso es 'Cómo elimino la mermelada de papel'. Otras veces, son los miedos desgarradores y los anhelos secretos que solo se atreverían a compartir con Google.

En mi búsqueda por descubrir una mina de oro sin explotar de ideas de contenido sobre Superaleación, uso muchas herramientas para escuchar datos de autocompletar de motores de búsqueda como Google, luego rápidamente saca cada frase y pregunta útil, la gente está preguntando alrededor de la palabra clave Superaleación.

Es una mina de oro de la percepción de las personas, que puedo usar para crear contenido, productos y servicios frescos y ultra útiles. La gente amable, como tú, realmente quiere.

Las búsquedas de personas son el conjunto de datos más importante jamás recopilado sobre la psique humana. Por lo tanto, este libro es un producto en vivo, y constantemente actualizado por más y más respuestas para nuevas preguntas sobre Superaleación, hechas por personas, como usted y yo, que se preguntan sobre esta nueva tecnología emergente y les gustaría saber más sobre ella.

El enfoque para escribir este libro es obtener un nivel más profundo de comprensión de cómo las personas buscan alrededor de Superaleación, revelando preguntas y consultas que no necesariamente pensaría en la parte superior de mi cabeza, y respondiendo a estas preguntas en palabras súper fáciles y digeribles, y navegar por el libro de una manera directa.

Por lo tanto, cuando se trata de escribir este libro, me he asegurado de que esté lo más optimizado y dirigido posible. El propósito de este libro es ayudar a las personas a comprender mejor y aumentar su conocimiento sobre la Superaleación. Estoy tratando de responder a las preguntas de la gente lo más cerca posible y mostrando mucho más.

Es una manera fantástica y hermosa de explorar preguntas y problemas que tienen los pueblos y responderlos directamente, y agregar conocimiento, validación y creatividad al contenido del libro, incluso lanzamientos y propuestas. El libro descubre áreas ricas, menos concurridas y, a veces, sorprendentes de demanda de investigación que de otra manera no alcanzaría. No hay duda de que, se espera que aumente el conocimiento de las mentes de los lectores potenciales, después de leer el libro utilizando este enfoque.

He aplicado un enfoque único para hacer que el contenido de este libro sea siempre fresco. Este enfoque depende de escuchar las mentes de las personas, mediante el uso de las herramientas de escucha de búsqueda. Este enfoque me ayudó a:

Conozca a los lectores exactamente donde están, para que pueda crear contenido relevante que toque una fibra sensible e impulse una mayor comprensión del tema.

Mantenga mi dedo firmemente en el pulso, para que pueda obtener actualizaciones cuando la gente hable sobre esta tecnología emergente de nuevas maneras, y monitorear las tendencias a lo largo del tiempo.

Descubrir tesoros ocultos de preguntas que necesitan respuestas sobre la tecnología emergente para descubrir ideas inesperadas y nichos ocultos que aumentan la relevancia del contenido y le dan una ventaja ganadora.

Deje de perder el tiempo en la sensación y las conjeturas sobre el contenido deseado por los lectores y llene el contenido del libro con lo que la gente necesita y diga adiós a las infinitas ideas de contenido basadas en especulaciones.

Tome decisiones sólidas y tome menos riesgos para obtener asientos de primera fila para lo que la gente quiere leer y quiere saber, en tiempo real, y use los datos de búsqueda para tomar decisiones audaces, sobre qué temas incluir y qué temas excluir.

Optimice mi producción de contenido para identificar ideas de contenido sin tener que examinar manualmente las opiniones individuales para ahorrar días e incluso semanas de tiempo.

Es maravilloso ayudar a las personas a aumentar su conocimiento de una manera directa simplemente respondiendo a sus preguntas.

Creo que el enfoque de la escritura de este libro es único, ya que recopila y rastrea las preguntas importantes que hacen los lectores en los motores de búsqueda.

Reconocimientos

Escribir un libro es más difícil de lo que pensaba y más gratificante de lo que podría haber imaginado. Nada de esto hubiera sido posible sin el trabajo realizado por prestigiosos investigadores, y me gustaría reconocer sus esfuerzos para aumentar el conocimiento del público sobre esta tecnología emergente.

Dedicación

A los iluminados, los que ven las cosas de manera diferente y quieren que el mundo sea mejor, no les gusta el status quo o el estado existente. Puedes estar demasiado en desacuerdo con ellos, y puedes discutir con ellos aún más, pero no puedes ignorarlos, y no puedes subestimarlos, porque siempre cambian las cosas ... empujan a la raza humana hacia adelante, y mientras que algunos pueden verlos como locos o aficionados, otros ven genios e innovadores, porque los que están lo suficientemente iluminados como para pensar que pueden cambiar el mundo, son los que lo hacen y llevan a la gente a la iluminación.

Epígrafe

Una superaleación, o aleación de alto rendimiento, es una aleación con la capacidad de operar a una alta fracción de su punto de fusión. Varias características clave de una superaleación son una excelente resistencia mecánica, resistencia a la deformación por fluencia térmica, buena estabilidad de la superficie y resistencia a la corrosión u oxidación.

Tabla de contenidos

Superaleación

Otros libros del autor

Serie de The Author

Superaleación

Derechos de autor

Sobresueldo

Prefacio

Introducción

Reconocimientos

Dedicación

Epígrafe

Tabla de contenidos

Capítulo 1: Superaleación

Capítulo 2: Aleación reforzada con dispersión de óxido

Capítulo 3: Aluminuro de titanio

Capítulo 4: Aleación

Capítulo 5: Resistencia de los materiales

Capítulo 6: Fluencia (deformación)

Capítulo 7: Corrosión

Capítulo 8: Redox

Epílogo

Sobre el autor

Próximamente

Apéndices: Tecnologías emergentes en cada industria

Capítulo 1: Superaleación

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Pala de turbina del motor a reacción de superaleación de níquel (RB199)

Una superaleación, también conocida como aleación de alto rendimiento, es una aleación que puede operar a una alta fracción de su punto de fusión. Una superaleación tiene varias propiedades críticas, incluida la alta resistencia mecánica, la resistencia a la deformación por fluencia térmica, la buena estabilidad de la superficie y la resistencia a la corrosión u oxidación.

La estructura cristalina austenítica cúbica centrada en la cara (FCC) es prevalente. Hastelloy, Inconel, Waspaloy,aleaciones Rene, Incoloy,MP98T, aleaciones TMS y aleaciones monocristalinas CMSX son ejemplos de tales aleaciones.

Los avances químicos y tecnológicos han sido críticos en la creación de superaleaciones. La resistencia a altas temperaturas se desarrolla en superaleaciones a través del fortalecimiento de la solución sólida y el fortalecimiento de la precipitación de precipitados de fase secundaria como el primo gamma y los carburos. Elementos como el aluminio y el cromo proporcionan resistencia a la oxidación o a la corrosión. Mientras que los límites de grano dan fuerza a bajas temperaturas, reducen la resistencia a la fluencia en superaleaciones.

Tales aleaciones se utilizan principalmente en motores de turbina aeroespaciales y marinos. La fluencia es a menudo el factor limitante en la vida útil de las palas de las turbinas de gas.

Las superaleaciones son los materiales que han permitido gran parte de la tecnología de ingeniería de muy alta temperatura.

Desarrollo químico

Debido a que estas aleaciones están destinadas a aplicaciones de alta temperatura (es decir, mantener su forma a temperaturas cercanas a su punto de fusión), su resistencia a la fluencia y la oxidación son de importancia primordial. Las superaleaciones basadas en níquel (Ni) se han convertido en el material de elección para estas aplicaciones debido a sus precipitados únicos de γ. Las propiedades de estas superaleaciones basadas en Ni se pueden adaptar hasta cierto punto mediante la adición de muchos otros elementos, tanto comunes como exóticos, que incluyen no solo metales, sino también metaloides y no metales; cromo, hierro, cobalto, molibdeno, tungsteno, tántalo, aluminio, titanio, circonio, niobio, renio, itrio, vanadio, carbono, boro o hafnio son algunos ejemplos de las adiciones de aleación utilizadas. Cada una de estas adiciones ha sido elegida para servir a un propósito particular en la optimización de las propiedades para la aplicación de alta temperatura.

La resistencia a la fluencia depende, en parte, de disminuir la velocidad del movimiento de dislocación dentro de una estructura cristalina. En las superaleaciones modernas basadas en Ni, la fase γ'-Ni3(Al,Ti) presente actúa como una barrera para el movimiento de dislocación. Por esta razón, esta fase intermetálica de γ, cuando está presente en fracciones de alto volumen, aumenta drásticamente la resistencia de estas aleaciones debido a su naturaleza ordenada y alta coherencia con la matriz γ. Las adiciones químicas de aluminio y titanio promueven la creación de la fase de γ' El tamaño de fase de la γ se puede controlar con precisión mediante cuidadosos tratamientos térmicos de fortalecimiento de la precipitación. Muchas superaleaciones se producen utilizando un tratamiento térmico de dos fases que crea una dispersión de partículas cuboidales de γ conocida como fase primaria, con una fina dispersión entre estas conocida como γ secundarias". Para mejorar la resistencia a la oxidación de estas aleaciones, se agregan Al, Cr, B e Y. El Al y el Cr forman capas de óxido que pasivan la superficie y protegen la superaleación de una mayor oxidación, mientras que B e Y se utilizan para mejorar la adhesión