El principal objetivo del proyecto es entender, modelizar, diseñar y desarrollar la nueva clase de materiales compuestos in situ de base NiAl con propiedades ajustables para aplicaciones de alta temperatura.
Los materiales metálicos estructurales para aplicaciones de álabes de turbina no son solo interesantes desde el punto de vista industrial, sino desde una perspectiva medioambiental y socio-cultural. Las superaleaciones de base Ni han sido el estado de la técnica de los materiales sometidos a altas temperaturas. Sin embargo, el incremento de las temperaturas de trabajo de los componentes requiere de un mayor desarrollo de las aleaciones. Por otro lado, los compuestos intermetálicos han sido considerados como prometedores candidatos para substituir alguna de las superaleaciones de base Ni. Entre un amplio número de intermetálicos con atractivas propiedades, se ha mostrado un interés particular en los compuestos intermetálicos NiAl con estructura cristalina con ordenamiento B2 y sus aleaciones. En términos de sus propiedades termofísicas, B2 NiAl ofrece diversas ventajas frente a las superaleaciones de base Ni que actualmente se están utilizando, incluyendo un punto de fusión más alto, una densidad significativamente inferior, mayor conductividad térmica y una excelente resistencia a la oxidación.
El principal objetivo del proyecto es entender, modelizar, diseñar y desarrollar la nueva clase de materiales compuestos in situ de base NiAl con propiedades ajustables para aplicaciones de alta temperatura. Se presentará una nueva aproximación sinérgica combinando el actual estado de la técnica para la termodinámica computacional y el diseño, el procesado y la caracterización de aleaciones. Por un lado, la termodinámica computacional avanzada se utilizará para crear y optimizar las bases de datos termodinámicos, las cuales serán posteriormente utilizadas para los cálculos de formación y de equilibrio de fase. Al mismo tiempo, los modelos de difusión y de “phase field” se desarrollarán para modelizar las microestructuras eutécticas resultantes del procesado por solidificación. Por otra parte, se combinará el diseño de aleaciones avanzado y técnicas de procesado para entender el comportamiento de la solidificación y controlar la microestructura. Basados en este conocimiento, se establecerá la relación microestructura-propiedad y se producirán las aleaciones con propiedades superiores a medida.
Fuente: Instituto IMDEA Materiales