Mecanizado de HRSA y titanio

Las superaleaciones resistentes al calor (HRSA) y el titanio, con su gran dureza y resistencia a altas temperaturas, conforman el grupo ISO S. Los materiales HRSA pueden dividirse en tres grupos: aleaciones a base de níquel, de hierro y de cobalto, que pueden ser recocidas, tratadas térmicamente en solución, envejecidas, laminadas, forjadas o fundidas. En el caso de los HRSA, se puede afirmar que el aumento del contenido de la aleación (el Co más que el Ni), da lugar a una mejor resistencia al calor, una mayor fuerza tensil y más resistencia a la corrosión.

Las propiedades físicas y el comportamiento del mecanizado de los materiales ISO S varían considerablemente, debido a la naturaleza química de la aleación y al tratamiento metalúrgico que recibe durante su fabricación.

El recocido y el envejecimiento influyen especialmente en las propiedades de mecanizado subsiguientes. El control de la viruta tiende a ser difícil, debido a las virutas segmentadas. La fuerza de corte específica es de 2,400-3,100 N/mm² para el HRSA y de 1,300-1,400 N/mm² para el titanio.

Las fuerzas de corte y la potencia necesarias para el mecanizado son bastante elevadas.

Las ventajas de utilizar estos materiales también plantean retos de mecanizado, en los que el revestimiento adecuado de la herramienta puede marcar una gran diferencia. Los ingenieros de Ionbond están a su disposición para analizar la mejor solución para su aplicación.

Materiales de HRSA – S 1.0-3.0

Los HRSA suelen ser muy resistentes a la corrosión y conservan su dureza y resistencia a altas temperaturas. El material se utiliza hasta los 1,000 °C y se endurece mediante un proceso de envejecimiento.

Los componentes habituales fabricados con HRSA son los motores aeroespaciales y las turbinas de gas de potencia en las secciones de combustión y turbina, las aplicaciones marinas de petróleo y gas, los implantes de articulaciones médicas y las aplicaciones que requieren una alta resistencia a la corrosión.

La escasa conductividad térmica y la elevada dureza de los materiales HRSA generan altas temperaturas durante el mecanizado. Las propiedades de alta resistencia, endurecimiento por trabajo y endurecimiento por adherencia crean un desgaste por entalladura a la máxima profundidad de corte y un entorno extremadamente abrasivo para el borde de corte.

Titanio – S 4.1-4.4

El titanio tiene una elevada relación resistencia/peso, con una excelente resistencia a la corrosión con un 60% de la densidad del acero. Esto permite diseñar paredes más finas. El titanio puede utilizarse en entornos muy duros que podrían provocar considerables ataques de corrosión en la mayoría del resto de materiales de construcción. Esto se debe a la capa de óxido de titanio (TiO2) que se forma por sí misma y se reconstruye inmediatamente cuando se daña. El titanio es adecuado para intercambiadores de calor, equipos de desalinización, piezas de motores a reacción, trenes de aterrizaje y piezas estructurales en el ámbito aeroespacial.

La maquinabilidad de las aleaciones de titanio es escasa en comparación con los aceros generales y los aceros inoxidables, lo que plantea exigencias especiales a las herramientas de corte. El titanio tiene una mala conductividad térmica; la resistencia se mantiene a altas temperaturas, lo que genera grandes fuerzas de corte y calor en el borde de corte.


Ejemplos de aplicación