Conditional Source Term Estimation

Las empresas en México que fabrican y comercializan superaleaciones base cobalto son varias, así que solo se mencionaran dos importantes.

3.5.1. Kennametal Stellite

Kennametal Stellite produce sus propias aleaciones de cobalto y níquel que ofrece a una variedad de diferentes industrias, donde los problemas con el desgaste (calor, abrasión, corrosión y erosión) están a flote, en los productos que a menudo operan en condiciones muy duras y a altas temperaturas, dando lugar a acortar la vida de trabajo, alto costo de mantenimiento y tiempo de alta inactividad.

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Los productos en aleaciones base cobalto incluyen:

• Barras. • Laminas. • Electrodos. • Alambres. • Polvos.

En la tabla 3.13 se muestran las principales aleaciones base cobalto que manejan.

Tabla 3.13. Aleaciones base cobalto.

3.5.2. Böhler Welding Group

Böhler Welding Group es una empresa metalúrgica líder a nivel mundial, que produce materiales de alto rendimiento como son: aleaciones base cobalto, aceros, aceros especiales, consumibles para soldadura, entre otros.

La gama de productos en aleaciones base cobalto incluyen:

• Alambres tubulares. • Laminas.

• Polvos metálicos.

• Alambres tubulares para recargues duros.

• Alambres tubulares para metalización con arco spray.

ALEACIÓN Stellite® 1 Stellite® 25 Stellite® 3 Stellite® 31 Stellite® 4 Stellite® 190 Stellite® 6 Stellite® 694 Stellite® 6B Stellite® 706 Stellite® 6K Stellite® 712 Stellite® 12 Stellite® F Stellite® 21 Stellite® Star J

• Flejes y fundentes para plaqueados.

• Alambres sólidos y varillas para soldadura MIG. • Alambres para soldadura por arco sumergido. • Varillas TIG.

• Fundente granulado. • Electrodos revestidos.

• Varillas para soldadura oxiacetilénica.

En la tabla 3.14 se observan las aleaciones de cobalto de Böhler Welding Group más usuales.

Tabla 3.14. Aleaciones de cobalto de Böhler Welding Group.

Aleación Composición Química (valor promedio, %)

UTP Celist 701 C 2.3, Cr 32, W 13.0, Co balance. UTP Celist 712 C 1.6, Cr 29.0, W 8.5, Co balance. UTP Celist 706 C 1.1, Cr 27.5, W 4.5, Co balance.

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CAPÍTULO 4

ALEACIONES BASE TITANIO

4.1. EL TITANIO Aspectos generales

El titanio es un elemento químico de símbolo Ti y número atómico 22. Se trata de un metal de transición de color gris plata y es considerado como un metal no ferroso ligero de la era espacial. Es el noveno elemento más común en la corteza terrestre (después del oxigeno, silicio, aluminio, hierro, magnesio, calcio, sodio, potasio), lo que constituye el 0.63%, y el cuarto metal estructural más abundante después del aluminio, hierro y magnesio. El titanio se extrae del rutilo (óxido de titanio) y la ilmenita, abundante en las arenas costeras, en la escoria de ciertos minerales de hierro, y en las cenizas de animales y plantas. Para ello, el oxido debe someterse antes a un proceso de refinado utilizando el proceso de Kroll, para que esta se convierta en tetracloruro de titanio y se prevenga su reacción con sustancias tales como el nitrógeno, el oxígeno y el hidrógeno. Después es reducido a titanio por medio de sodio o magnesio, para que este se esponje y se consolide. Finalmente se alea según se necesite y se procesa utilizando fundición de arco eléctrico al vacío.

El titanio experimenta transformaciones alotrópicas a temperaturas elevadas y presión atmosférica. Este fenómeno de la alotropía, se debe a que los átomos que forman las moléculas, se agrupan de distintas maneras, provocando características físicas diferentes como: color, dureza, textura, etc. El titanio tiene una red hexagonal compacta (fase alfa) a temperaturas inferiores a los 882ºC. Es una estructura que no permite la maleabilidad y la ductilidad, es frágil. Por arriba de 882ºC tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo (fase beta), que se mantiene hasta la temperatura de fusión, figura 4.1.

Figura 4.1. Estructuras cristalinas del titanio. Hexagonal compacta (fase α) y cubica centrada en el cuerpo (fase β).

Comparado con el acero, metal con el que compite en aplicaciones técnicas, es mucho más ligero (4.5/7.8). Sus características generales son las siguientes:

• Densidad de 4.507 kg/m3. • Punto de fusión de 1,670°C. • Gran tenacidad.

• Relación de tenacidad-peso elevada. • Alta resistencia a la corrosión y oxidación.

• Gran resistencia mecánica, especialmente a la tracción. • Es maleable y dúctil.

• El contenido de oxigeno afecta severamente la ductilidad y tenacidad. A mayor concentración el material es más tenaz y duro.

• Material soldable.

• Mantiene una alta memoria de forma.

La principal limitación del titanio es su reactividad química con otros materiales a elevadas temperaturas, además de que es mucho más costoso que el acero, lo cual restringe su uso industrial.

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Aplicaciones

Su utilización se ha generalizado en los siguientes ámbitos:

• Industria aeronáutica-aeroespacial, donde es capaz de soportar las condiciones extremas de frío y calor que se dan en el espacio.

• Industria automovilística, donde es incorporando a componentes de los vehículos con el fin de aligerar el peso de los mismos.

• Construcción naval, donde se fabrican hélices y ejes de timón, cascos de cámaras de presión submarina, componentes de botes salvavidas y plataformas petrolíferas, así como intercambiadores de calor, condensadores y conducciones en centrales que utilizan agua de mar como refrigerante, porque el contacto con el agua salada no le afecta.

• Industria militar, aquí el titanio es utilizado como material de blindaje, en la carrocería de vehículos ligeros, en la construcción de submarinos nucleares y en la fabricación de misiles.

• Instrumentos deportivos, donde se hacen distintos productos de consumo deportivo como palos de golf, bicicletas, cañas de pescar, etc.

• Industria energética, donde es utilizado en la construcción de sistemas de intercambio térmico en las centrales térmicas eléctricas y centrales nucleares.

• Industria química, por ser resistente al ataque de muchos ácidos.

• Prótesis, este metal tiene propiedades biocompatibles, dado que los tejidos del organismo toleran su presencia, por lo que es factible la fabricación de muchas prótesis e implantes de este metal.

El titanio forma aleaciones con otros elementos para producir componentes muy resistentes que son utilizados por las industrias aeroespacial, aeronáutica, militar, petroquímica, agroindustrial, automovilística y médica.