Le superleghe
Le superleghe sono leghe ad alta resistenza, spesso aventi composizione complessa,
che sono utilizzate in sistemi che richiedono resistenza meccanica, stabilità
superficiale e resistenza alle alte temperature.
Il termine “superlega” è stato usato la prima volta poco dopo la seconda guerra
mondiale, per descrivere un gruppo di leghe utilizzate in compressori turbo e motori
a turbina di aeromobili che richiedono alte prestazioni a temperature elevate. Il
campo di applicazioni in cui vengono utilizzate le superleghe è molto vasto e include
l’industria aerospaziale nell’ambito dei motori di aerei e missili, nell’impiantistica in
particolare nelle turbine a gas, in campo medico in impianti odontoiatrici e nelle
protesi e in campo nucleare nella costruzione dei reattori. Le superleghe infatti sono
particolarmente adatte per questo tipo di applicazioni per la loro capacità di
mantenere inalterate le loro proprietà anche dopo lunghi tempi di esposizione sopra
650 ° C ed inoltre associano un’alta resistenza a una buona duttilità a bassa
temperatura.
Composizione
Le superleghe sono costituite dagli elementi del cosiddetto gruppo VIIIb ovvero da:
Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt ed in particolare da varie combinazioni di Fe, Ni, Co,
Cr e quantità minori di W, Mo, Ta, Nb, Ti e Al che conferiscono alla lega prerogative
particolari. Le tre principali classi di superleghe presentano come metallo principale
il nickel, il ferro o il cobalto.Le superleghe a base di nichel hanno resistenza ad alta
temperatura, tenacità e resistenza alla degradazione in ambienti corrosivi o
ossidanti. Esse sono tra le più complesse e presentano il 10-20% di cromo, più
dell’8% di alluminio e titanio, tra il 5 e il 10% di cobalto e piccole percentuali di
boro, carbonio e zirconio oltre ad altri metalli in tracce.
Le superleghe base nichel sono attualmente le leghe più utilizzate nella realizzazione
di componenti operanti ad alta temperatura e sottoposti ad intensi sforzi, come le
turbine di motori a reazione di aeromobili e parti meccaniche di motori ad alte
prestazioni: sono le più complesse, le più ampiamente utilizzate per elementi che 10
lavorano ad elevata temperatura e, dal punto di vista metallurgico, le più
interessanti tra le superleghe in genere. Il loro uso si estende a temperature
impensabili per i più comuni sistemi di leghe e costituiscono, ad esempio, più del
50% dei componenti dei motori dei più avanzati aerei oggi in commercio.
