Aleación de molibdeno, titanio y circonio (TZM)

La aleación TZM, también conocida como aleación de molibdeno-circonio-titanio, es un material a base de molibdeno de alto rendimiento. Su composición única incluye 0,50% de titanio, 0,08% de circonio y 0,02% de carbono, siendo el resto molibdeno. Esta aleación exhibe propiedades mecánicas superiores a altas temperaturas en comparación con el molibdeno puro, gracias a su alto punto de fusión, alta resistencia, alto módulo elástico, bajo coeficiente de expansión térmica, baja presión de vapor, excelente conductividad eléctrica y térmica y excelente resistencia a la corrosión.

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Mecanismo de refuerzo de la aleación TZM

Endurecimiento por trabajo mediante deformación en frío

• Aumenta la resistencia de la aleación mientras refina el tamaño del grano, produciendo una microestructura resistente y fibrosa.

Fortalecimiento de soluciones sólidas

• Pequeñas cantidades de titanio y circonio se disuelven en la matriz de molibdeno, mejorando la estabilidad estructural y aumentando la temperatura de recristalización.

Fortalecimiento de la precipitación mediante endurecimiento por dispersión

• La reacción entre los elementos sustitutivos (Ti, Zr) y los elementos intersticiales (C) en la matriz de molibdeno forma precipitados de carburo complejo esférico, mejorando la resistencia a altas temperaturas y la resistencia a la fluencia.

Aplicaciones

Las numerosas ventajas de la aleación TZM la hacen muy versátil en diversas industrias:

1. Defensa y aeroespacial

Sus excelentes propiedades mecánicas en condiciones de alta temperatura y alta presión lo hacen ampliamente utilizado en industrias militares, tales como:

• Cuerpos de válvulas de distribución en motores torpedos
• Toberas de cohetes y gasoductos
• Insertos de garganta en sistemas de propulsión

2. Industria del vidrio

La resistencia a la corrosión de la aleación TZM contra metales fundidos la hace ideal para su uso en la producción de vidrio de tubo de TV en color, como:

• El eje principal de los agitadores revestidos de platino-rodio en hornos de vidrio

3. Fundición a presión y moldeo

Debido a su alto punto de fusión, la aleación TZM se utiliza para moldes de fundición a presión de metales ferrosos y no ferrosos y tapones de perforación de acero inoxidable sin costura, tales como:

• Moldes de rotor de cobre en la fabricación de motores

4. Industria electrónica y eléctrica

Ampliamente aplicado en las industrias electrónica y eléctrica, que incluyen:

• Cátodos y rejillas en tubos de electrones
• Componentes rectificadores de alto voltaje
• Circuitos integrados de película delgada para semiconductores

5. Aplicaciones de la energía nuclear

Ampliamente utilizado en equipos de energía nuclear debido a su alta temperatura y resistencia a la radiación, que incluye:

• Escudos contra la radiación
• Estructuras de soporte
• Intercambiadores de calor
• Rieles guía

6. Materiales estructurales de alta temperatura

La aleación TZM también se usa ampliamente como material de lámina para:

• Paredes de horno en hornos de alta temperatura
• Cribas aislantes en máquinas de prensado isostático en caliente

Con sus propiedades excepcionales, la aleación TZM sigue siendo un material crítico en industrias que exigen alta resistencia, estabilidad y durabilidad en entornos extremos.