Resumen de Diseño y procesado por vía pulvimetalúrgica convencional de aleaciones de Ti de bajo coste

Pablo García Esteban

• En esta tesis doctoral se han diseñado una serie de aleaciones de Ti para su producción por vía pulvimetalúrgica convencional, con el objetivo de reducir su coste y lograr la diversificación de su uso en la industria. La optimización del coste se ha planteado mediante dos criterios: por un lado a través de la composición, utilizando elementos de aleación de bajo coste, como el Fe, y por otro, a través del método de procesado, utilizando técnicas pulvimetalúrgicas de prensado en frío y sinterización que permiten la reducción de etapas y el máximo aprovechamiento del material con respecto al procesado convencional. Este trabajo estudia en detalle las etapas de prensado y sinterización de los materiales propuestos, analizando la influencia de algunas variables que intervienen en dichas etapas, como el tamaño del polvo de los aleantes, y el tipo de adición de los mismos (en estado elemental, como intermetálico, o como prealeado). Otras variables de diseño estudiadas corresponden al contenido de Fe y a la pureza de los polvos base. El estudio ha revelado que la introducción de adiciones de Fe elemental de pequeño tamaño favorece los procesos de prensado y sinterización, y proporciona mejores propiedades mecánicas respecto a los materiales fabricados con adiciones de tamaño grueso. Además, se ha encontrado una influencia clara del contenido de N de los polvos de Ti base, tanto en el procesado como en las propiedades mecánicas de los materiales, dificultando el prensado de los polvos, aumentando la resistencia de los materiales sinterizados y disminuyendo la ductilidad de los mismos. La adición de Al en forma elemental y en forma de ferroaleación no ha proporcionado propiedades mecánicas satisfactorias, disminuyendo la resistencia y la ductilidad respecto a los materiales diseñados sin Al. Como resultado se han obtenido aleaciones de Ti con contenidos de hasta el 7% en peso de Fe, encontrando microestructuras bimodales tras la sinterización, sin detectarse la precipitación de intermetálicos Ti-Fe, y con resistencias máximas de hasta 900MPa en algunas composiciones de los materiales sin tratar térmicamente. _____________________________________________ En esta tesis doctoral se han diseñado una serie de aleaciones de Ti para su producción por vía pulvimetalúrgica convencional, con el objetivo de reducir su coste y lograr la diversificación de su uso en la industria. La optimización del coste se ha planteado mediante dos criterios: por un lado a través de la composición, utilizando elementos de aleación de bajo coste, como el Fe, y por otro, a través del método de procesado, utilizando técnicas pulvimetalúrgicas de prensado en frío y sinterización que permiten la reducción de etapas y el máximo aprovechamiento del material con respecto al procesado convencional. Este trabajo estudia en detalle las etapas de prensado y sinterización de los materiales propuestos, analizando la influencia de algunas variables que intervienen en dichas etapas, como el tamaño del polvo de los aleantes, y el tipo de adición de los mismos (en estado elemental, como intermetálico, o como prealeado). Otras variables de diseño estudiadas corresponden al contenido de Fe y a la pureza de los polvos base. El estudio ha revelado que la introducción de adiciones de Fe elemental de pequeño tamaño favorece los procesos de prensado y sinterización, y proporciona mejores propiedades mecánicas respecto a los materiales fabricados con adiciones de tamaño grueso. Además, se ha encontrado una influencia clara del contenido de N de los polvos de Ti base, tanto en el procesado como en las propiedades mecánicas de los materiales, dificultando el prensado de los polvos, aumentando la resistencia de los materiales sinterizados y disminuyendo la ductilidad de los mismos. La adición de Al en forma elemental y en forma de ferroaleación no ha proporcionado propiedades mecánicas satisfactorias, disminuyendo la resistencia y la ductilidad respecto a los materiales diseñados sin Al. Como resultado se han obtenido aleaciones de Ti con contenidos de hasta el 7% en peso de Fe, encontrando microestructuras bimodales tras la sinterización, sin detectarse la precipitación de intermetálicos Ti-Fe, y con resistencias máximas de hasta 900MPa en algunas composiciones de los materiales sin tratar térmicamente