ALEACIONES DE NÍQUEL

El Níquel es el aleante por excelencia. Es uno de los metales más beneficiosos, si no directamente el más beneficioso (ojo a lo que digo) de toda la Tabla Periódica. Se mezcla a la perfección con prácticamente todos los metales, salvo algunos de Post-transición y la Plata, con la que no mezcla ni siquiera a altas presiones y con temperaturas extremas. 

Ésta excepción es la que confirma la regla: las uniones (mezclas, aleaciones) con virtualmente todos los metales de la Tabla de Transición es perfecta, a tal punto que se puede conseguir un índice de solubilidad del 1 al 99%, me explico: algunos metales, como el Cobre, tienen un límite de % de Zinc y/o Estaño que poder disolver en masa. Esto con el Níquel no pasa, ya que es capaz de mezclarse en prácticamente cualquier % con todos los metales de transición. Su afinidad es tal que deja en pañales a los dos principales metales bases de la primera serie de metales de transición, el Hierro y el Cobre. 

El Níquel, a diferencia del Hierro, puede disolver Aluminio y Silicio en grandes volúmenes. También puede disolver Zirconio, Hafnio y Titanio, cosa que en el Hierro cuesta más (especialmente doloroso en el caso del Titanio ya que formaría una aleación teóricamente superlativa). No solamente es capaz de ésto, si no que también disuelve bien a los metales refractorios, a los del grupo del Platino (PGM), al Cobre (a pesar de lo que la popularidad de sus aleaciones pudieran sugerir, pocos metales son compatibles con el Cobre), e incluso (y lo que para mí resulta más impresionante) se puede alear con Oro. 

No obstante, no es el mero hecho de poder formar aleaciones con casi todos los metales lo que lo hace tan útil, si no que dichas aleaciones presentan tan buenas propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión y las temperaturas extremas. El Níquel mejora todo lo que toca, ergo no es de extrañar que sea tan caro y su demanda, tan elevada. Me parece que los gobiernos de los países que tengan reservas importantes del metal deberían tener en cuenta lo que antes he dicho, puesto que como todos los metales se trata de un recurso no-renovable que a veces se vende a naciones que lo compran a razón de cientos o miles de toneladas para la fabricación de armamento; el Níquel se puede considerar a todos los efectos un bien indispensable para futuras, que esperemos sólo teóricas, guerras. En el peor de los escenarios, la falta de metal por parte de una nación o la liga de varias puede significar un varapalo en sus aspiraciones a obtener la victoria, más allá de quién se considere bueno o malo durante el proceso, recuerda que la historia es la asignatura/materia más maleable (nunca mejor dicho en un libro como éste) de todas las ¿ciencias?

Aleaciones con Aluminio y Silicio

Las dos más importantes son el Alumel y el Nisil. El Alumel contiene aproximadamente un 2% de Aluminio, un 2% de Manganeso y un 1% de Silicio. Al igual que el Níquel puro, es una aleación magnética. El Nisil (abreviación de Niquel + Silicon) presenta una composición similar donde el Silicio reemplaza los % de Aluminio y de Manganeso. El Nisil, a diferencia del Alumel, no es magnética. Ambas aleaciones se usan principalmente en la fabricación de termopares eléctricos.  

Nitinol

Es una de las aleaciones más curiosas de todas cuantas existen en metalurgia. Se trata de una marca registrada que designa básicamente a una aleación de Níquel y Titanio en relación 60:40, aunque la composición original de su descubridor, el americano William Buehler fue de 1:1 o lo que es lo mismo, 50:50 para cada metal. El motivo que precede a la invención de dicha aleación es puramente militar: Buehler buscaba una aleación con mejores propiedades termofísicas (más resistencia a temperaturas elevadas) y al impacto, por lo que sugiriró la mezcla. Cuando la probó, encontró con que la misma presentaba dos características inusuales hasta el momento: memoria plástica (inhóspito para una aleación metálica) y super-elasticidad.  

La memoria plástica se refiere a la capacidad de la aleación para regresar a su forma original una vez le es aplicada la suficiente cantidad de calor. Por ejemplo, para una lámina de Nitinol originalmente plana y luego doblada, se puede recuperar la planicie original mediante la aplicación de calor, ergo la aleación, al  regresar a su forma original, “recuerda” la misma. Ésto no es tan fácil como parece, y explicarlo me llevaría varias páginas. 

La segunda propiedad sobresaliente del Nitinol es su super-elasticidad, que le permite ser estirada (sin rotura ni deformación permanente) hasta diez o más veces que un metal normal. No ha de confundirse ésta propiedad con la de super-plasticidad o maleabilidad y/o ductilidad. En verdad el Nitinol es una aleación única.

Finalmente, la cereza en la tarta: el elevado contenido de Titanio (mínimo, 40%) convierte al Nitinol en una aleación muy resistente a la corrosión, debido a la formación de una película de dióxido de Titanio, TiO2, “Rutilo” en la superficie de la misma. Debido a su alta resistencia a la rotura por deformación y alto índice de elasticidad se ha llegado a usar en implantes médicos como por ejemplo el famoso STEN para el ensanchamiento permamente de arterias coronarias o de otras partes del sistema sanguíneo en pacientes con problemas de circulación debidos al “estrechamiento” de sus arterias (ejemplo: como motivo de una dieta alta en grasas) donde el STEN facilita la circulación de la sangre. 

Es importante tener en cuenta que el Níquel y el Titanio son compatibles entre sí a cualquier nivel, ya sea 1:1 (50% cada metal) o 90:10, et cétera, algo imposible con el Hierro.

Aleaciones Níquel – Cromo

Son extremadamente populares, y con buenos motivos. La aleación original es el Nichrome, como su nombre sugiere es una mezcla, escencialmente de Níquel y Cromo con o sin aditivos. Éstas aleaciones se consideran tanto de Níquel como de Cromo en el sentido de que si tuviéramos un catálogo de aleaciones basadas en ambos metales sería justo decir que tanto corresponde al Níquel como al Cromo, aunque en realidad sea más correcto decir que pertenecen a la familia de aleaciones de Níquel. No obstante, y dado que el Níquel forma con el Cromo otras aleaciones incluso más extraordinarias con el Cromo y otros metales (Superaleaciones) es importante, al menos para mí, que no se confundan ambas familias. El Nichrome es escencialmente una aleación para la industria eléctrica y en menor medida, electrónica. A pesar de sus grandísimas virtudes mecánicas y de resistencia a la corrosión se suele usar principalmente (aunque no exclusivamente) en aplicaciones eléctricas y ya en segundo plano, en aquellas que consideraríamos más propias de la ingeniería de los materiales que de la electricidad. 

Las aleaciones de Níquel – Cromo (o Cromo – Níquel, el orden puede alternarse) son muy parecidas entre sí, aunque se vende con nombres diferentes. La primera aleación de Níquel – Cromo es precisamente el Nichrome de Ni-Cr 80:20, que fue patentada en 1906 por el metalúrgico americano Albert Leroy Marsh. Ésta composición no es fija y de hecho se puede cambiar ligeramente, al añadir terceros metales que abaratan la aleación (típicamente el Hierro y/o Cobalto). El % de Cromo se mantiene, ya que es el responsable directo del alto nivel de rendimiento de la mezcla, de modo que cuando se agrega Hierro y/o Cobalto u otros metales (siempre en menor medida, como el Aluminio, Titanio) es el % de Níquel, al ser tan caro, el que se disminuye. También puede ocurrir que el % de Cromo baje o se aumente, pero ésto ya depende más de las propiedades que se busquen en concreto. El Cromo es caro, pero el Níquel es carísimo. Puede no parecerlo en piezas pequeñas, pero si lo piensas como un empresario, digamos por ejemplo un fabricante de aviones, entonces verás cómo muerde el bolsillo la aleación comprada en toneladas.

A mediados del siglo XX otras compañías menores sacaron al mercado sus propias aleaciones con marca registrada, ejemplo: Nimonic y Brightray, las cuales se asemejan tanto (especialmente ésta última) al Nichrome que no logro entender cómo es posible que... en fin, sigamos. 

Para poder entender porqué estas aleaciones son tan buenas (y caras) debemos ver, antes de nada, sus propiedades típicas. Al ser una mezcla de Níquel y Cromo, no es de extrañar que posean:

-Excelente resistencia química a medios altamente corrosivos, y lo que es más importante y de vital añadidura: son resistentes a la corrosión incluso a temperaturas extremadamente altas (ésto no ocurre ni siquiera con los mejores Aceros Inoxidables Súper-dúplex). 

-Debido al altísimo contenido de Níquel, la aleación es altamente maleable y dúctil: de hecho, se comercializa principalmente en hilos bobinados. Semejante fenómeno sería imposible para el Cromo puro o aleado con cualquier otro metal base que no fuera el Níquel, ya que es extremadamente duro y por ende, frágil (estalla al martillo).

-El elevado contenido de Cromo (mínimo 20%) garantiza una resistencia a la corrosión por Oxígeno altísima incluso a temperaturas máximas de 1000ºC. De nuevo, y no quiero que parezca una crítica, las aleaciones de Acero de élite no llegarían ni hasta los 700ºC antes de resquebrajarse por completo. 

-La conductividad del Cromo es pobre, y la del Níquel moderadamente decente; lo suficiente como para que la mezcla de ambos se considere un conductor, no pienses en el Cobre o el Aluminio, desde luego, todo no se puede tener. No obstante, la conductividad eléctrica es lo suficientemente alta como para posibilitar el uso del alambre de Nichrome en ésta industria dada su elevada resistencia al calentamiento por diferencias de tensión. 

-Excelente resistencia a la deformación por altas temperaturas. En las aleaciones de menor calidad el calor extremo las contrae, deformándolas irreversiblemente. 

-No fragilizan a temperaturas bajas: el % de Níquel es tan elevado que la aleación presenta la estructura cristalina gamma del Hierro, Austenita, la cual es inalterable incluso en el rango de temperaturas criogénicas. 

-Excelente resistencia a la crepitación. La crepitación es la corrosión o mejor dicho el desgaste por Oxígeno a altas temperaturas o en velocidades extremas. Me explico: cuando pienses en el morro (“hocico, nariz”) de un misil/cohete que alcance velocidades superiores a las necesarias para romper la barrera del sonido ten en cuenta que el aire, a pesar de que “no lo parece”, tiene masa: efectivamente, cuando la punta de un objeto se desplaza contra el aire a velocidades lo suficientemente altas se producen dos efectos: aumenta la temperatura y se habilita el ataque por oxidación, ya que el metal se empieza a dilatar, cuando el metal está a tan altas temperaturas, pierde la rigidez estructural y comienza a deformarse. El Nichrome no tiene éste problema, al menos hasta los 1000ºC (la temperatura máxima real es de 1050ºC aproximadamente para el Nichrome de Ni-Cr 80:20) si bien no se utiliza para la fabricación de éstas partes, ya que con el Titanio es suficiente. Donde sí que existe una necesidad que ni el Titanio ni los Aceros de alta resistencia son capaces de operar es en las turbinas, ejes, rotores, et cétera de aviones de alta velocidad, si no en la velocidad del avión en sí, la de la rotación de las aspas: mientras más RPM (revoluciones por minuto) más calor se genera, ergo es necesario que las aspas “aguanten” en éstas circunstancias. Se puede usar el Nichrome (de hecho, al principio se usó) para éstas aplicaciones, pero su resistencia es inferior a otras aleaciones de Níquel – Cromo con terceros aleantes como Molibdeno, Wolframio, et cétera que propiamente reciben el nombre de “Superaleaciones”, no confundirlas por favor con el Nichrome. 

Usos del Nichrome (y del Brightray y el Nimonic) típicos son: alambres conductores de alta resistencia a la temperatura y a la oxidación en condiciones extremas, válvulas de todo tipo (de asiento, de escape), partes internas de motores (cabezas de cilindros, pistones, válvulas), turbinas de máquinas de altas revoluciones (jets, cohetes, et cétera), palas de turbinas (aspas), cámaras de combustión en motores, et cétera. Nota como, a pesar de la excelente resistencia de la aleación y de sus buenas propiedades mecánicas el uso principal sigue siendo el de la fabricación de alambres de alta resistencia (a la oxidación) en la industria eléctrica. 

Por último, me gustaría aclarar que si bien el Nichrome, el Brightray y el Nimonic son todas variantes de la base “Níquel – Cromo” no son exactamente iguales, ni siquiera entre ellas, es decir, no hay un sólo Nichrome, aunque el grado más antiguo (y usado incluso a día de hoy luego de más de un siglo) sea el de 80% Níquel, 20% Cromo los porcentajes varían. En el propio Nichrome, se encuentran grados con menor contenido de Níquel que son sacrificados por % de Hierro (repito, Hierro, no Acero) de hasta un 20%, quedando un estimado de Ni60Fe20Cr20 (no confundir con una fórmula química, se trata de los % de cada metal) que tiene -casi- las mismas propiedades que el original, por algo he dicho antes que el Níquel es tan caro y en muchos sentidos, físicamente superior al Hierro. 

El Brightray típico se asemeja mucho al Nichrome en su composición química, aunque ambas sean marcas separadas, pero el Nimonic substituye el alto % de Hierro en grados menores de Nichrome típicos por Cobalto. Las tres marcas también venden grados con % discretos de Titanio, Aluminio y en casos más raros, Vanadio, Molibdeno, Wolframio, Itria (óxido de Itrio) que cumplen roles específicos. 

Aleaciones de Níquel – Hierro

Antes de nada, he de aclarar que incluso en aquellas mezclas donde el Hierro supere en % al Níquel, no se trata en ningún caso de “Aceros”. Normalmente, se tiene la noción de que todas las aleaciones de Hierro (o que contengan mucho de éste metal) son Acero, cuando ésto no es cierto. Recuerda que lo que define al Acero es, en primer lugar, el contenido de Carbono, que en éstas familias suele estar ausente, por buenas razones que luego veremos. 

Las aleaciones de Níquel – Hierro son bastante interesantes aunque se usan poco en el apartado estructural, y sus usos recaen principalmente en la industria eléctrica, pero no como materiales para conducir la electricidad tal es el caso del Nichrome y sus imitaciones. Debido a ésto y muy a diferencia de las combinaciones Níquel – Cromo o Níquel – Cobre las aleaciones de Níquel – Hierro y Níquel – Hierro – Cobalto se han desarrollado para propósitos harto distintos a las previamente mencionadas, ergo es necesario separarlas de las mismas ya que tienen usos específicos y poco semejantes a los ya descritos. 

Existen tres aleaciones de Níquel – Hierro principales; la Mu-metal, la Permalloy y la Supermalloy. Las tres tienen una cosa en común: son altamente ferromagnéticas, especialmente luego de un tratamiento térmico. Recuerda que no sólo el Hierro es ferromagnético (es atraído por campos magnéticos) si no también el Níquel, el Cobalto, y en circunstancias especiales, el Gadolinio. 

De éstos cuatro elementos, el Hierro de alta pureza es el que muestra la permeabilidad magnética (facilidad con la que reacciona a una fuerza magnética inducida) más alta, seguido muy de cerca por el Cobalto y el Níquel. En el caso de las aleaciones de Hierro – Níquel, los índices de permeabilidad pasan de los varios miles a los cientos de miles de unidades, o lo que es lo mismo decir: la principal característica de las aleaciones de Hierro – Níquel es su altísima permeabilidad magnéticas (son fuertemente ferromagnéticas). 

Ésto les da uso en la fabricación de “escudos” para la protección de otros materiales, también sensibles a los campos magnéticos, que son protegidos por piezas fabricadas con éstas aleaciones que se interponen entre el campo magnético y la pieza (casi siempre en el campo de la electrónica) debido a que la aleación de Níquel – Hierro, con su elevada permeabilidad magnética “absorben” todas las ondas ferromagnéticas, impidiendo así que lleguen a la pieza que se busca proteger. Ésto explica el uso de las mismas en: transformadores eléctricos, sensores de proximidad, discos duros (ordenadores/tablets, computadoras en general). En medicina, para partes de equipos de escaneo mediante resonancia magnética, entre otras. 

La segunda aleación más importante de la familia de Níquel – Hierro es el Invar, que si bien tiene propiedades altamente ferromagnéticas, se usa por su alta estabilidad dimensional y su poco coeficiente de expansión térmico. Se utiliza en aparatos de alta precisión como sismógrafos, relojes, pistones de motores (antiguamente): es una aleación que no se expande con el calor, similar al Wolframio puro. 

Es importante recordar, casi más como curiosidad que otra cosa, que el Hierro y el Níquel son de los pocos metales que aparecen formando aleaciones de forma natural en meteoritos que encontramos en la corteza terrestre. Ambos metales tienen una gran afinidad entre sí y se asemejan en muchas cosas: magnéticos, tenaces, medianamente duros, altos puntos de fusión, mismos estados de oxidación, radio atómico idéntico, et cétera. La diferencia más acusada entre ambos metales es el comportamiento químico; mientras que el Hierro tiene mayor afinidad por el oxígeno y se corroe con mayor facilidad en general, el Níquel, si bien un siderófilo en la clasificación de Goldschmidt, aparece en compañía de metales como el Cobre, formando complejos sulfuros. 

La noción es que el Níquel, incluso en contenidos tan bajos como un 2%, afectan positivamente al Hierro/Acero mejorando ante todo su tenacidad. Conforme se aumentan las cantidades de Níquel el Hierro se vuelve más maleable y dúctil (salvo en raras ocasiones, como el Acero saturado con Carbono - mal preparado, fundición) hasta tal punto, que como ya sucediese con el Cromo, un metal frágil en contraposición al Hierro, se pueden obtener largos hilos (alambres) de Níquel – Hierro para más aplicaciones de las que he mentado, ninguna de las cuales es lo suficientemente importante o destaca entre las demás como para ser mentada aparte, o bien no se consideran aleaciones reconocidas si no meras mezclas que cualquiera puede hacer con los recursos mínimos requeridos. 

Créditos a los británicos Willoughby Smith y Henry Garnett por el desarrollo del Mu-metal en 1923, y al sueco Gustav Waldemar Elmen, quien patentaría el Permalloy en 1914. Éste último científico ostenta la doble nacionalidad sueca – americana y el descubrimiento fue llevado a cabo en Estados Unidos para la Bell Company (asumo que te suena “Bell” de Alexander Bell padre de la telefonía) ergo se puede considerar más americano que sueco, justo como el descubrimiento de América es español y no veneciano, muy a desgracia de los que se centran en la nacionalidad veneciana de Colón con tal de no dar mérito a quien puso su dinero y apostó por él – enviando en el proceso tres naves cargadas de españoles. No sé porqué digo esto, supongo que me gusta ser justo con todos así como yo deseo que lo sean conmigo o con la gente a la que tengo en mucha estima. 

Finalmente, el Invar fue desarrollado en 1896 por el suizo Charles Guillaume (no es casualidad que el Invar se asocie tanto con instrumentos de precisión si tenemos en cuenta que su padre era suizo, hijo de una nación famosa por sus excelentes relojes primero de bolsillo y actualmente de pulsera). La aleación recibe su nombre del hecho de que el coeficiente de expansión térmica sea tan bajo, es decir, no varía (no se altera), ergo “Invar”. Lo mismo se aplica para Permalloy ( contracción de “Permeability alloy”) y Supermalloy, la cual presenta un índice de ferromagnetismo incluso superior gracias a la adición de Molibdeno. 

Todas estas aleaciones, más allá del uso que tengan o el motivo por el cual fueron desarrolladas presentan excelentes propiedades mecánicas, especialmente en términos de tenacidad/resistencia a la rotura por impactos. 

Aleaciones Níquel – Cobre 

Amén de las Superaleaciones de Níquel y de Níquel – Cobalto o el propio Nichrome, son posiblemente las más populares en la industria y especialmente entre el público ya que se pueden encontrar en múltiples aplicaciones mundanas. La mayor parte del “Níquel” con el que estamos relacionados desde pequeños se encuentra en forma de monedas, aunque en éste caso en concreto el % no pasa de 25.

Lo que define ante todo a las aleaciones de Níquel – Cobre es la resistencia a la corrosión más que cualquier otra cosa. Esto es importante a la hora de comparar aleaciones con la misma base (Níquel en éste caso) ya que con el Cobre las mezclas son producidas expresamente para la fabricación de partes estructurales resistentes a la corrosión. 

Ésto NO significa que las propiedades mecánicas sean malas, al contrario: tal como ocurre en todas las combinaciones de Níquel, la tenacidad, maleabilidad y ductilidad son excelentes, más ahora incluso si se tiene en cuenta la presencia de Cobre, que es incluso más dúctil y maleable. Las aleaciones de Níquel – Cobre, no obstante, son mecánicamente superiores tanto al Níquel como al Cobre y presentan una resistencia a la corrosión excelente que mezcla principalmente la resistencia a los álcalis del Níquel y la resistencia a las bases reductoras, característica del Cobre. Estas aleaciones son extremadamente resistentes a la corrosión en la mayoría de medios corrosivos reductores, álcalis, vapor de agua, y ante todo, agua marina (donde es inerte incluso a largo plazo). El Níquel y el Cobre son los dos metales de transición del período 4 más resistentes en medios salinos, ácidos derivados de Halógenos (Clorhídrico y lo que es aún más sorprendente, Flurhídrico) así como también Sulfúrico diluido (éste ácido actúa como reductor al ser diluido y como oxidante en altas concentraciones). Las combinaciones de Níquel – Cobre son tan excelsas que, en su especialidad, no tienen parangón. Las dos principales desventajas de dichas combinaciones son el elevadísimo precio (se trata de los dos metales bases más caros) y su pobre desempeño en medios oxidantes, como el ácido Nítrico, Sulfúrico concentrado, entre otros. 

Antes de seguir, me gustaría hacer una aclaración que considero de vital importancia, dado que más adelante hablaré del Cobre y sus aleaciones, como el Cuproníquel. 

Como estoy hablando de aleaciones de Níquel o dicho de otra forma, donde el Níquel es el metal base, me refiero a aquellas donde la mezcla de Níquel y Cobre siempre beneficia en % al primero sobre el segundo. Esto es, Níquel donde ha sido agregado el Cobre, y no al revés. ¿Por qué es importante señalar ésto? Porque las aleaciones de Cobre – Níquel (Cuproníquel, Plata alemana, et cétera) son mucho más conocidas que aquellas donde el Níquel actúa de base, con adición de Cobre. Aunque se parecen, no son lo mismo, ni siquiera se puede decir que compartan el mismo mercado, ya que ambas se venden para usos distintos. 

La principal aleación de Níquel donde el Cobre es con diferencia el aleante principal (a tal punto que el % de Níquel es apenas superior al del metal rojo) es el Monel. Ésta aleación es tan antigua como buena, lo cual demuestra, al no haber sido sustancialmente cambiada en su composición química, las buenas propiedades que posee. Es fácil de producir, y en ciertos aspectos, se puede obtener de forma bastante simple: las primeras muestras fueron obtenidas de minerales de Canadá (en explotaciones de Níquel) donde ambos metales aparecían juntos. Eliminando el Hierro y otros metales considerados indeseables en ésta mezcla, se obtuvo el primer Monel en 1901 de la mano de Robert Stanley, aunque la aleación no sería patentada hasta 1906. Ya desde aquel entonces, el Níquel era muy popular, y como todo en Norteamérica tuvo su “boom” inicial que lo convirtió en el “nuevo Oro” o como mínimo, la “nueva Plata”, sin llegar a serlo literalmente, claro. 

Podemos ver fenómenos que respaldan estos registros históricos como la decisión de la fábrica de moneda y timbre de éste país de reemplazar la Plata de las monedas de 5 céntimos (centavos) por una mezcla de Cuproníquel, aunque como he dicho antes, ésta corresponde a la familia del Cobre, no del Níquel. 

El Monel propiamente dicho es una aleación donde el Níquel se encuentra en un mínimo “reglamentario” de 63%. Con 17 puntos por encima del 50% se puede afirmar que en efecto se trata de una aleación de Níquel y no de Cobre, ya que el metal más abundante, por % en la masa, es el que acaba definiendo la familia a la que pertenece la aleación. El grado más antiguo de Monel, que sigue usándose incluso hasta nuestros días, es el Monel 400, con una composición aproximada de Ni63Cu32 con un 5% restante que se reparte entre pequeñas adiciones de Hierro y Manganeso. El Hierro se agrega como endurecedor, mientras que el Manganeso facilita la reducción del tamaño del grano y facilita el proceso de fabricación al fijar el Azufre y evitar su migración a la masa candente durante la colada (similar a como ocurre en el Acero). Otros grados comunes y más modernos incluyen la adición de Aluminio y Titanio como endurecedores, aunque se encuentran en cantidades tan pequeñas que no prestan ninguna mejora al índice de resistencia a la corrosión. 

El Monel más resistente a la corrosión es aquel donde el Níquel y el Cobre se hallen prácticamente “en soledad”, sin un % significativo de un tercer o cuarto elemento en masa, que añadido a estos metales sólo empeoraría su resistencia a la corrosión (salvo que se añadiera Oro o Platino, aunque ésto correspondería más a joyería que a una aleación con fines industriales). El Monel, pese a todo, no tiene usos ni siquiera en bisutería ya que no tiene un color atractivo, es algo difícil de trabajar, muy caro y con tendencia a formar el sulfato de tonalidad “verdigrís” (pátina) que tanto en el caso del Níquel como del Cobre presenta un color verde-azulado. 

Características principales del Monel incluyen

-Excelente resistencia en agua dulce y lo que es más importante, salada, incluso en estado de ebullición (vapor). La ventaja del Monel es muy, muy grande frente a cualquier otro tipo de aleación en éste campo. El motivo principal es que las aleaciones de Acero Inoxidable de élite, como aquellas especialmente preparadas para uso marítimo necesitan de una fuente de Oxígeno que suministre el elemento para mantener la capa pasivadora. En el caso de las aleaciones de Níquel – Cobre y Cobre – Níquel la presencia de dicha capa no solamente no hace falta, si no que directamente, no existe. Ambos metales son muy resistentes al agua marina por separados, cuanto más juntos en las proporciones adecuadas. No requieren de Oxígeno para mantener una capa protectora que no existe porque no la necesitan. Ésto es especialmente visible en aplicaciones donde se compara la resistencia a la corrosión en agua marina estanca o en movimiento, en el agua marina en movimiento la agitación a la intemperie permite la disolución de Oxígeno en el agua que protege a los Aceros Inoxidables y aleaciones de Titanio típicas, todas éstas dependientes de su capa protectora de óxido que se pierde y renueva sistemáticamente. En agua marina (salada) estanca los Aceros Inoxidables, aleaciones de Titanio, Aluminio, et cétera, sufren mucho ya que los iones de Cloro tienen más oportunidades de atacar, más aún si éstas aleaciones se encuentran sumergidad durante mucho tiempo. Con el Monel ésto no pasa ya que como he dicho antes no depende del Oxígeno si no que es resistente de forma natural. El contenido de Cobre cercano al 28% es suficiente, también, para prevenir la formación de microorganismos en la superficie de la pieza. 

-Excelente resistencia en medios cáusticos.

-Muy buena resistencia a medios reductores. Incluye ácido Clorhídrico, Sulfúrico diluido y Fluorhídrico, el terror de los Aceros Inoxidables, Titanio, Tantalio, et cétera. 

-Excelente resistencia en temperaturas criogénicas. La estructura cristalina de las aleaciones de Níquel – Cobre y Cobre – Níquel es siempre la gamma, “Austenita”. 

-Excelentes propiedades mecánicas: moderadamente tenaz, muy dúctil y maleable. 

-Fácil de producir (requiere pocos pasos y menos energía que otras)

-Relativo a la anterior: fácil de soldar, moldear y trabajar (incluso en frío).

Desventajas de éstas aleaciones

-Ante todo, el precio: tanto el Níquel como el Cobre son metales base muy caros (los que más, de hecho)

-Pobre desempeño en medios oxidantes. El ácido Nítrico, Sulfúrico concentrado, entre otros, atacan rápidamente a la aleación. 

-Rigidez muy inferior a las superaleaciones de Níquel – Cobalto, Cobalto, Aceros de élite.

Usos principales

Industria petroquímica, de transporte de substancias altamente corrosivas como Flúor elemental o ácido Fluorhídrico, en plantas desalinizadoras, hélices de barcos (mejor resistencia a la corrosión y durabilidad que cualquier Acero Inoxidable), partes estructurales sin grandes responsabilidades mecánicas, tuberías de transporte de líquidos corrosivos, almacenamiento a largo plazo de sustancias agresivas, usos ornamentales, cubertería (antiguamente, descartada por la alergia al Níquel), industria aeroespacial (cada vez menos en favor de Superaleaciones de Níquel), instrumentos musicales, y un largo et cétera: allá donde se necesite resistencia a la corrosión en medios salinos o reductores el Monel y otras aleaciones de similar composición se usan. Un ejemplo puramente curioso es el de las “Dog Tags” de los Marines Norteamericanos. Se usa el Monel dado que ofrece mayor durabilidad, incluso bajo agua marina (esto es, aunque suene siniestro, importante para reconocer un cadáver parcialmente descompuesto en costas o en alta mar). 

El Monel se usa como alternativa al Latón para fabricar instrumentos de viento típicos como trompetas, tubas, et cétera. Es más denso y consigue un sonido mejor. Al ser blanco opaco y tener tendencia a la sulfatación (aunque es difícil) a veces se le aplica un baño de Plata auténtica. El mantenimiento de éstos instrumentos es básico y requiere menos atenciones que el Latón tradicional, a pesar de que el brillo de éste último recuerde al del Oro, es muy inferior desde el punto de vista de su resistencia química. 

Miscelánea 

Como todas las aleaciones ricas en Níquel, el Monel es muy caro, sobretodo si tenemos en consideración su elevado contenido de Cobre (es el aleante principal). 

Ni el Monel ni ninguna otra aleación de Níquel – Cobre entran en la categoría de Superaleaciones de Níquel ya que no tienen usos a temperaturas extremas, como el Inconel, Hastelloy, Waspaloy, Renée, et cétera. Son familia en el sentido de que todas son aleaciones con base de Níquel, pero las mezclas de Níquel con Cobre NO entran en la categoría de “Superaleaciones”, por los motivos que acabo de mentar, ni tampoco se usan en las mismas aplicaciones. 

Aunque resulte difícil, hay que evitar confundir el Monel propiamente dicho del Cuproníquel, ya que en el Monel la composición aproximada es de Ni63Cu28 mientras que en el Cuproníquel típico las cantidades más comunes son de Cu75Ni25. Ambas presentan un color prácticamente idéntico, blanco opaco fácil de pulir, poco brillante, y tienen propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión similares.

Superaleaciones de Níquel y de Níquel - Cobalto

El nombre no es pretensioso: en verdad se tratan de aleaciones superlativas, con propiedades iniguabales hasta la fecha tanto en el aspecto mecánico como en el de resistencia a la corrosión, no obstante, cuando se habla de “Superaleación” normalmente se piensa, con razón, en una mezcla de metales disueltos en base de Níquel o de Níquel – Cobalto que se desarrollan expresamente para ser capaces de cumplir una tarea bajo condiciones extremas. Lo que se detallará a continuación supera con creces al rendimiento de cualquier aleación mencionada hasta el momento y también cualquier otra que le sigua: nos encontramos ante la élite de la élite, el cénit de la ingeniería en tanto a materiales metálicos se refiere. Ninguna otra familia de aleaciones combina las virtudes mecánicas y de resistencia al calor y a la corrosión (especialmente oxidación) en la manera en la que lo hacen éstas. He esperado pacientemente el momento adecuado, que finalmente ha llegado, para poder hacerte llegar el conocimiento que he adquirido acerca de éstas aleaciones con el paso de los años. 

Para empezar, definamos conceptos. ¿Porqué “Superaleación” (Superalloy)? Como he dicho al principio, podría parecer pretensioso, por parte del fabricante o del vendedor, etiquetar con semejante nombre a algo que no deja de ser, más allá de la diferencia en la composición química, una mezcla de varios metales de calidad industrial y en menor medida metaloides o no metales (como el Silicio y el Carbono, respectivamente) que ligados en los porcentajes adecuados dan como resultado un producto de rendimiento superior. 

Tan superiores éstas aleaciones son en más de un aspecto dado, que no es de extrañar sus precios sean tan elevados, y las aplicaciones para las que han sido diseñadas muy específicas. Realmente, resulta más interesante y divertido ver las propiedades que tienen que los usos que se les da. Más adelante verás por qué digo ésto. 

Aunque existen superaleaciones con base de Hierro y Cobalto, son las de Níquel las que incluso a día de hoy siguen considerándose, en justa medida, como las mejores entre las mejores. Realmente, me resulta difícil encajar un Acero Inoxidable Súper-Austenítico o Súper-Dúplex como una superaleación, ya que no lo es. Tampoco lo son aquellas donde la base sea el Cobalto con cantidades enormes de Cromo, porque si bien la dureza es superior, el rendimiento general no lo es, y en la comparación directa con las superaleaciones propiamente llamadas como tal y basadas en el Níquel salen perdiendo claramente. 

La superaleación es, por ende, toda aquella aleación específicamente diseñada para cumplir cometidos en condiciones de temperaturas extremas. Realmente, no existe una regla oficial para determinar qué es o no es una “superaleación”, la noción o “regla no-escrita” es que sólo se debe aplicar el término a aquellas que combinen tres factores principales: buenas propiedades mecánicas, buena resistencia a la corrosión, y lo que es más importante y definitorio, buena resistencia al calor, lo cual se traduce en una buena resistencia mecánica y química en temperaturas elevadas. ¿Qué significa ésto?

Verás, existen muchos metales (de hecho, la mayoría de metales de transición, salvo curiosamente el Hierro y Manganeso) que muestran resistencias al ataque químico muy elevadas, pero ésto se aplica hasta cierto punto; cuando subimos la temperatura lo suficiente, la resistencia se desvanece y el metal comienza a ser atacado. 

Cuando el ataque químico no es un problema y ya se da por resuelto, nos encontraremos ante problemas mecánicos: efectivamente, los metales más resistentes a la corrosión suelen ser demasiado blandos y viceversa. Es como si la naturaleza misma te estuviera diciendo que no puedes tener ambas cosas a la vez. 

El problema, claro, es que necesitas ambas cosas, si no a un nivel excelente en cada una por separado, un nivel muy alto en ambas. Para que nos entendamos, piensa en si podrías desarrollar una aleación tan tenaz (fuerte) y dura como el Acero, que a su vez fuera inerte químicamente como un metal precioso. Tenemos el Acero Inoxidable, que es muy noble, sí, pero sus propiedades tienen límites bastante estrechos. Te sorprendería saber que la enorme cantidad de grados de Aceros Inoxidables con los que estamos familiarizados, y digo más, aquellos considerados de élite que se han llegado a usar incluso en implantes corporales tienen un umbral de tolerancia a la mezcla de corrosión y alta temperatura más bajo de lo que podrías llegar a pensar (ésto no significa que no sean buenas para el uso en medicina). 

La mayoría de las aleaciones caras que podrías llegar a comprar en el orden de toneladas pueden parecerte muy buenas, si no excelentes, hasta que las comparas con las superaleaciones. No notes en mí emoción, que no me lleva el sentimiento: cuando digo que son mucho mejores, es porque lo son. ¿Pero mejores en qué? ¿Por qué de su uso siquiera?

Como todos los materiales artificiales/sintéticos que el hombre ha desarrollado desde el albor de los tiempos, las superaleaciones son la respuesta a una necesidad: se requería de “algo” que fuera fuerte, resistente al calor extremo y a la oxidación. Esta “petición” corría a cuenta de la industria aeronáutica. Parece el pedido que haría un niño al genio de la lámpara, nada menos, pues como he dicho antes, parece haber una ley universal para todas las cosas, no sólo del alma como siempre se expresa, si no también en lo material: aquellos metales que tengan ventaja en una cosa perderán enteros en otra, de manera que no existe ninguno que de por sí mismo sea perfecto, ni mucho menos. El metal más completo es el Titanio, lo tiene todo: baja densidad, resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas, rígido y sin embargo dúctil y maleable... a pesar de lo cual, no se encuentra apto para según que usos. Es aquí, y en muchos otros déficits, donde entra de lleno, como elefante en una tienda de lámparas, la familia de las superaleaciones. 

Éstas son combinaciones de estructura cristalina de fase gamma, austeníticas, que a diferencia del Acero Inoxidable “de lujo” y aleaciones también caras, como las de Cobalto – Cromo (ejemplo: Stellite, Vitallium) se basan enteramente en el Níquel como metal base para la disolución, cuentan con % significativos en masa de terceros metales de la talla del Molibdeno, Wolframio, Titanio, Rutenio, Renio y en ocasiones especiales, muy especiales, Iridio (es un metal noble cuyo precio ha llegado a superar al del Oro). 

Si en los Aceros Súper-Austeníticos (los mejores y más caros junto a los Súper-Dúplex) la base era Hierro con contenidos sustancialmente altos de Cromo, Níquel y Molibdeno (entre otros elementos presentes en pequeñas dosis), en las Superaleaciones el Níquel ha reemplazado de lleno al Hierro, ya no es Acero, y los porcentajes de Cromo y Molibdeno se han disparado. Por si ésto fuera poco, los contenidos de Cobalto, Titanio, Renio, Wolframio, Rutenio y Aluminio también son lo suficientemente altos (incluso si no superan el 4% en masa) como para tener efectos significativos en la respuesta de la aleación. Es el triunfo definitivo del ser humano sobre el mundo material. Es el cénit, el punto más álgido de la ciencia encargada de la doma del metal. 

A diferencia del Monel, que es la aleación principal de Níquel – Cobre y de composición relativamente sencilla (9 de cada 10 aleaciones de Níquel – Cobre son Monel o imitaciones), las Superaleaciones cuentan con hasta seis (o más) marcas registradas de empresas específicamente encargadas de fabricar las aleaciones, o en algunos casos, fabricar la pieza directamente en lugar de venderlas como lingotes o barras. ¿Algunos de sus principales clientes? La NASA, USAF (fuerza aérea norteamericana, actualmente la más poderosa del mundo), Fórmula 1 (categoría reina de los deportes de motor), et cétera, todas clientes de fabricantes muy específicos. Éstas organizaciones no se esconden: Waspaloy, Incoloy, Inconel, René, Hastelloy... ésos son los nombres que debes saber. Los usos, a continuación, pero como no se puede colocar la carreta delante de los bueyes (olé), primero veamos las características principales y comunes de todas éstas marcas. 

Como siempre que hago un resumen de varias aleaciones similares entre sí, tomo en consideración los valores en común de todas y no me explayo en ninguna ya que para empezar, existen varios grados de Hastelloy, de Incoloy, et cétera (hay varios grados entre todas las marcas) que compiten entre sí, a veces siendo productos de un mismo fabricante, cosa no tiene más importancia a tener en cuenta salvo que estés interesado en fabricar un prototipo de fama mundial, en cuyo caso me sentiré halagado porque leas mi trabajo, aunque los méritos no son míos, yo sólo doy a conocer lo que otros han hecho. 

Lo que a mi entender es la clave para entender el porqué de la suma de virtudes en éstas aleaciones, correctamente llamadas “Súper-aleaciones” con razones sólidamente respaldadas, atiende al contenido de metales que lleva cada una, con ligeras variantes. 

La Superaleación típica es una mezcla donde el Hierro ha sido reemplazado por el Níquel, y los % de metales aleantes se han incrementado notablemente. 

El Cromo 16%, Níquel 12% y Molibdeno 2,5% del AISI 316, el Acero de “joyería” por excelencia, palidece ante el contenido típico de un Hastelloy de Cromo 22% y Molibdeno 20% donde el Níquel pasa de un 12% típico a más del 60% y el Hierro se reduce ad minimum o directamente se reemplaza por Cobalto. El resto se reparte entre metales como el Titanio, Wolframio, Niobio, Rutenio, Renio, Iridio y el propio Cobalto, aunque es posible encontrar Hierro con o sin Cobalto. 

Algunos grados contienen un metal y no otro, otros grados contienen todos los metales ya citados, en cualquier caso, la presencia de la mezcla Cromo – Molibdeno como el principal aleante en una aleación donde el Níquel no es aleante, si no la base, consistuye el verdadero “núcleo” de una Superaleación típica. 

El Cromo es un metal relativamente abundante, de hecho, a pesar de que no es barato (en comparación al Hierro cualquier metal parece caro) se puede decir que es el más asequible de la lista que acabo de dar, salvo por el Hierro, el Manganeso y el Aluminio, que son muy abundantes. El problema con el Cromo es que es muy frágil, y aunque se puede usar puro en tuberías para la conducción de gases o líquidos altamente corrosivos, su gran fragilidad lo convierten en una pesadilla ante, digamos, un evento accidental donde se vea impactado, eso sin tener en cuenta que no puede ser soldado ni trabajado a golpe de martillo, ergo se produce en forma pura por sinterización. Lo mismo se aplica al Molibdeno y al Wolframio. Metales con puntos de fusión tan elevados que son duros, impracticables (no se pueden trabajar como el Acero). El Níquel es la respuesta a este mal: es un metal suave, medianamente tenaz, dúctil y maleable. Cuando se mezcla con el Cromo y el Molibdeno en altas dosis, el Níquel permite a la aleación final conservar sus buenas propiedades mecánicas, si acaso mejoradas por el aumento de dureza y rigidez proporcionadas por los % del Cromo y el Molibdeno, que son agregados expresamente por una razón principal: proteger la aleación de la corrosión a altas temperaturas. 

Nota que he recalcado varias veces “a altas temperaturas” porque, si bien una mezcla de 12% de Cromo en un Acero normal es suficiente para considerarlo “Inoxidable” al menos en agua dulce, alcoholes, sangre, óleos, et cétera, expuesto a temperaturas de más de 400º comienza no solamente a perder su entereza mecánica (comienza a dilatar y ablandarse) si no que comienza a perder la capa protectora de óxido provista por el Cromo. En todo caso,  si 400ºC te parece alto, imagínate a 600, 700ºC. 

Lo que sucede con el punto de servicio de temperatura máximo admitido es que se suele malintepretar con el del punto de fusión de la aleación. Es decir, algunas aleaciones que tienen puntos de fusión más bajos que otras son menos “resistentes al calor” ya que comienzan a dilatarse antes, deformándose. La resistencia al calor NO es el punto de fusión de la aleación, si no que mide hasta qué temperatura se pueden usar. En mi casa, y seguramente en la tuya, la pieza de Acero Inoxidable que alcance la mayor temperatura sean quizás las ollas de vapor, pero en un contexto absolutamente distinto donde las temperaturas exceden los 500ºC el metal normal es incapaz de mantenerse estable, y dependiendo del caso, comienzan a ser vulnerables al ataque químico. Las superaleaciones han ser, por ende, capaces no solamente de resistir la corrosión si no también la deformación mecánica. 

El calor extremo hace mucho daño a la mayoría de metales ya que actúa de forma negativa en dos frentes: el primero y más evidente, es que ablanda la masa, dilatándola. Cuando ésta se enfría, ya está deformada. Imagínate qué pasaría si, por ejemplo, un instrumento de precisión como una aguja (o con forma de aguja) se deformara: sería el final del aparato. A veces, puede deparar en tragedias: cuando es una pieza fundamental la que se somete a temperaturas críticas que la deforman ésto puede traducirse en un accidente, por ejemplo, cuando un freno se sobrecalienta, o el motor de una aeronave se fuerza lo suficiente, cediendo finalmente al calor y deformándose. 

El segundo problema relativo al calor extremo no es otro que el de la corrosión. En los metales que son fácilmente corroíbles, el aumento de la temperatura acelera la corrosión. En los que no son fácilmente corroíbles, el calor permite que sí sufran las consecuencias. Es por ésto que siempre que leas algo del tipo “resistente al ácido Clorhídrico” (por ejemplo) habrías de preguntar, “sí, ¿pero hasta qué límite?”

El tope de las superaleaciones es siempre, de media, el mayor entre todas las aleaciones metálicas. Es inferior a las cerámicas, que pueden usarse incluso hasta más de 1000ºC (lo cual explica porqué se usan como reemplazo del metal tradicional) sólo que dichas Cerámicas de alto rendimiento son frágiles: por muy tenaces que sean (ejemplo el Nitruro de Silicio) siguen estando muy, muy lejos de la tenacidad característica de los metales y sus combinaciones. 

Se usa Níquel y no otro metal ya que a pesar de ser caro, no deja de ser un metal base. Se asemeja al Cobre, aunque es más duro y rígido, sigue siendo maleable y dúctil. A diferencia del Cobre, que sólo se alea con algunos metales, el Níquel disuelve perfectamente bien la mayoría de agentes que se le agregan durante la fusión. A diferencia de como ocurre con aleaciones de metales refractorios o aleaciones ultra-duras, las superaleaciones de Níquel se funden al vacío de una sóla pieza, es decir, como fusión verdadera durante colada, no mediante procesos que recuerdan más a la cementación que a la fundición propiamente dicha. 

El Molibdeno aumenta la resistencia a la corrosión en ambientes salinos, a tal punto que se pueden usar Superaleaciones en agua marina sin Oxígeno durante períodos prolongados de tiempo debido a que la capa pasivadora de óxido de la pieza es una mezcla perfecta de óxidos de Cromo, Molibdeno, Titanio, Wolframio, et cétera: ten en cuenta que si bien el Cromo y el Molibdeno son los principales responsables de la resistencia a la corrosión y el endurecimiento, no son los únicos. La mayoría de las Superaleaciones tienen composiciones químicas muy complejas, donde se incluyen la mayoría de metales de calidad insutrial y en casos excepcionales, aquellos de consideración noble o semi-noble, como es el caso del Rutenio y el Renio. Éstos metales son extremadamente caros (el Rutenio se usa como endurecedor del Platino en algunas aleaciones de joyería) por lo que su uso es limitado. Ya el Molibdeno, que está presente típicamente en un 20% en masa es un metal caro, imagínate los demás. 

A cambio del elevado precio que se paga, las propiedades son extraordinarias: 

Un rasgo de identidad muy interesante de éstas aleaciones es que contienen elementos que normalmente no encontrarías en ninguna otra aleación con uso comercial, tal es el caso del Rutenio, Renio, Zirconio (metal), Hafnio y en ocasiones muy, muy raras, Iridio. Todas éstas adiciones son marginales en su contenido, pero piensa que si la pieza pesa 3 kg y el % de Rutenio es de 6, ésto equivale a 180 gramos del metal en bruto. No es que el Rutenio sea la gran cosa, pero se vende al gramo (es decir, es un metal con valor en el mercado de bienes) muy escaso y caro. Francamente, no podría decir una cifra porque fluctúan mucho, aunque me gustaría. Sólo te diré que puede igualar o superar a la Plata. 

En el caso del Iridio es todavía más “sangrante” ya que éste sí es precioso con todas las de la ley (así lo prueba su precio, parecido al del Oro) por lo que se usa en la medida justa y sólo cuando es absolutamente indispensable. Ten en cuenta que a veces los fabricantes prefieren añadir más cantidad de otro elemento con tal de imitar el efecto de otro más beneficioso que les saldría más caro. Lógica común. 

Características generales de las Superaleaciones 

-Excelente resistencia a la corrosión en prácticamente todos los medios oxidantes y reductores por igual, salvo puntuales excepciones. Excelente en álcalis, incluso en caliente. Inmejorable en agua dulce, marina, vapores, et cétera incluso a temperaturas de casi 1000ºC (una locura auténtica), Cloruros férricos, cúpricos, et cétera. Aunque no se aplica, el valor P.R.E.N que con un índice de 40 ya declara “inmune” a ciertos grados de Acero Inoxidable especiales, sería de 70, sin contar con la adición de elementos naturalmente resistentes a los agentes típicos de los medios salinos o de la industria petroquímica (principalmente Cloruros y ácido Sulfhídrico, respectivamente) como el Cobre, Titanio, Niobio, et cétera. 

-Excelente resistencia a la crepitación, corrosión por “stress-cracking”, rotura por apertura/muesca inducida por la acción abrasadora del Oxígeno a altas temperaturas.

-Excelentes propiedades mecánicas: son tenaces, moderadamente duras (más que los Aceros Austeníticos), dúctiles y maleables. Se pueden obtener planchas muy finas e hilos muy delgados, no obstante, la rigidez es su principal baza. Ésto se traduce a su vez en mayor estabilidad dimensional (resistencia a la deformación). Es muy importante, de hecho vital, que sean inalterables por acción del calor extremo.

-Bajo coeficiente de expansión térmica (poca disposición a dilatarse por calor, lo que asegura la integridad de la pieza). 

-Aunque se venden por su resistencia al calor extremo, también son resistentes a las temperaturas del rango de menos de los 0ºC lo que les permite ser usadas en aplicaciones criogénicas. 

Supongo que está de más decir que éstas aleaciones son 100% seguras, pero como sé que el Níquel tiene mala prensa lo he de aclarar igualmente. Reto a cualquiera a demostrar que son peligrosas para el medio-ambiente. 

Finalmente, y debido a la estructura cristalina y el elevado contenido de Cromo, Molibdeno y terceros agentes, no son magnéticas en condiciones normales. Ésto pudiera parecer no tan importante como todo lo que he mencionado antes, pero en realidad sí lo es si tienes en cuenta que se usan cerca de fuentes que emiten ondas electromagnéticas o son sensibles a las mismas. 

Las principales desventajas de éstas aleaciones son

-Elevado coste (superior a los Aceros más caros, Titanio, aleaciones de Aluminio). Se puede decir, sin faltar a la verdad, que se trata de las aleaciones metálicas más caras de todas las habidas y por haber en cualquier catálogo. 

-Pueden presentar dificultades para ser recicladas. Precisamente debido a su compleja composición química y su elevado precio rara vez “se tiran” las piezas viejas, si no que de hecho se reciclan, no ya por una cuestión sólo de dinero, si no porque los metales son bienes no-renovables. Incluso un capitalista accérimo entendería que es más prudente mantener las piezas “muertas” fabricadas con éstas aleaciones y reciclarlas que mandar a fabricar unas nuevas, desechando como chatarras las ya usadas. 

-Igualmente, el proceso de soldadura no es el más fácil, no ya por la reactividad del Cromo y el Molibdeno, si no por el altísimo punto de fusión (no tiene que ver con la resistencia al calor). 

Usos principales

Básicamente tienen dos usos capitales: el primero, que es además el responsable directo de su desarrollo es el de la industria aeronática, específicamente en la fabricación de partes sujetas a estrés mecánico, impactos y cambios bruscos que imposibilitarían el uso de cerámicas. El caso más famoso con aplastante diferencia es el de las palas (aspas) de los rotores de aviones, cohetes, et cétera: en turbinas de succión, conductos de refrigeración, et cétera. El avión en sí es de Aluminio/Titanio/Magnesio (dependiendo del modelo), pero donde va “el fuego” se usan principalmente las Superaleaciones.

Dudaba si incluir éste detalle aquí ya que me consta que muchas personas tienen miedo a volar, aunque tras meditarlo llegué a la conclusión de que en todo caso ésto debería tranquilizarles:

Las aspas/rotores/palas de los motores de aeronaves son sometidas a temperaturas extremas, para que te hagas una idea, son como “ventiladores” (pido perdón a los ingenieros por decirlo de manera tan bruta) pero de una potencia bestial que en lugar de impulsar el aire de cara, lo succionan (lo “chupan”) formando un vacío que genera un empuje lo suficientemente alto como para tirar del monstruo hasta más de 20000 pies de altura. Éstas piezas, las que entran directamente en contacto con el aire a tan elevada altitud permanecen girando a miles de RPM durante horas (piensa en cualquier vuelo internacional moderno transoceánico) lo cual, por mera inercia, ya genera un calor considerable. Si en lugar de Superaleaciones se usaran otros materiales, probablemente el tamaño de los motores (y por ende su potencia) no podría ser, claramente, el mismo. Ésto es especialmente válido para el caso de los jets, cazas y bombarderos... vaya, lo he vuelto a hacer... un ejemplo belicista para algo que, en principio, no tenía esa connotación (nota el sarcasmo, los mayores avances vienen de la mano de la ingeniería militar y/o aeroespacial). 

El segundo uso principal de las Superaleaciones explota su casi ridícula (en el buen sentido) resistencia a la corrosión: tuberías en centrales químicas, conductos de substancias altamente corrosivas líquidas o en estado gaseoso, centrales nucleares (tratamiento de desechos radiactivos donde las Superaleaciones son resistentes salvo por aquellas con alto contenido de Cobalto, que reacciona con facilidad), cámaras herméticas, et cétera. En realidad, las Superaleaciones podrían ser usadas hasta en medicina, pero son demasiado caras incluso en éste contexto (sí, ya sé que suena raro), se pueden obtener resultados similares en muchos campos de la medicina y la ciencia en general con aleaciones mucho más accesibles como las de Acero Inoxidable Austenítico como el AISI 316 que a pesar de su fama de “noble” se queda en pañales en comparación a una Superaleación típica en lo que concierne a la resistencia química (especialmente a altas temperaturas).