MATERIALESCOMPUESTOS DE

MATRIZ METÁLICA

POR PULVIMETALURGIA

Elaboro: Gutiérrez Mendoza VerónicaPonce Gómez Carlos

Introducción

¿Qué es un Material Compuesto?

También llamados compósitos, son la unión de 2 o más componentes distintos, principalmente con una fase continua (matriz) y una fase dispersa (refuerzo) con la finalidad de obtener propiedades superiores que cuando los componentes se encuentran por separado.

Matriz: fase continua, aquella fase que se encuentra en mayor proporción.

Tipo de matriz: polimérica, cerámica y metálica. Refuerzo: fase discontinua; partículas, fibras continuas, whiskers.

Matrices y Refuerzos

Aquí, sin embargo, nos centraremos en el estudio de los llamados MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ METÁLICA POR PULVIMETALURGIA., que son los que se utilizan para la fabricación de elementos estructurales.

Antecedentes Históricos

Se cree que los egipcios usaban metalurgia de polvos para hacer herramientas desde fechas tan antiguas y joyería en el año 3000 a. C.

El campo moderno de la pulvimetalurgia data de los inicios del siglo XIX

Alrededor de 1815, el inglésWilliam Wollaston creó unatécnica para preparar polvosde platino

Figura 1. William Hyde Wollaston

Antecedentes Históricos

En la década de 1920 sefabricaron herramientasde carburo (WC-Co)

En las décadas 1960 y 1970 se produjeron en masa.

Figura 3. Filo de una sierra circular con insertos de carburo cementado

Figura 4. Engranes mediante pulvimetalurgia.

Procesamiento de los MMC´s por PM

Consiste en la mezcla de polvos metálicos, refuerzos y lubricantes, seguida de compactación, sinterizado, conformación* y tratamiento térmico* para obtener la pieza final.

*opcionales.

Figura 5. Proceso de fabricación de materiales vía pulvimetalúrgica.

Procesamiento de los MMC´s por PM

Procesamiento de los MMC´s por PM

Procesamiento de los MMC´s por PM

Laser Beam

Procesamiento-Costo-Refuerzo

Consideraciones que hacen de la pulvimetalurgiaun proceso importante

Las piezas se pueden producir eliminando o reduciendo la necesidad de procesos posteriores.

Los procesos implican muy poco desperdicio de material

Figura 6. Diversas piezas mediante pulvimetalurgia

Limitaciones y desventajas asociadas con el procesamiento de pulvimetalurgia.

Alto costo del equipo y de las herramientas.

Dificultades en el almacenamiento y manejo de polvos metálicos.

Figura 7. Prensa hidráulica parapulvimetalurgia

Importancia y aplicaciones

Importancia y Aplicaciones

Importancia y Aplicaciones

Bielas, camisas de cilindros, discos de frenos, pinzas de freno, componentes

de precisión, paneles, árbol de transmisión o eje motor, superconductores,

herramientas de corte, piezas de aplicación médica.

Materiales

• Matrices:• Base Aluminio: Al, Al-Si, Al-Cu, Al-Mg.

En particular aleaciones 6061,2124, 7075, y aleaciones decolada como Al-Si (3XX) y Al-Mg (5XX).

Aleaciones Al-Li como la 8090.

Aleaciones con intermetálicosAl-Fe y Al-Sc.

• Base Magnesio: Mg, Mg-Al.

• Base Cobre: Cu, Cu-Zn, Cu-Sn, Cu-Ni.

• Base Titanio: Ti-6Al-4V.

• Base Hierro (aceros): acerosinoxidables, aceros al carbono

• Algunas superaleaciones

Figura 8. La finura de los polvos se refiere al tamaño de las partículas (36 y 850 micras.)

Materiales

Refuerzo: hasta 55% vol.

Principalmente son carburos, óxidos y boro.

Ejemplos: Al2O3, SiCp, B.

Figura 9. Materiales realizados por pulvimetalurgia.

Bibliografía

[fecha de consulta: 19 Octubre 2014]. Disponible en: www.utp.edu.co/~publio17/temas_pdf/pulvimet.pdf

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Molera, P. Introducción a la Pulvimetalurgía. Ediciones Bellaterra. Barcelona (1977)

Morral, F. Jimeno, E. Metalurgia general. Tomo II. Editorial Reverté. Barcelona. (2004). 977-1003pp