Materiales compuestos de matriz met lica

Materiales compuestos de matriz metálica
Bajo el epígrafe "material compuesto de matriz metálica (MMC)", podrían incluirse dos grandes familias de materiales: aquellos materiales destinados para aplicaciones de corte y desgaste (carburos cementados, aceros reforzados con carburos, etc.) y aquellos materiales de alta rigidez, resistencia y mó- dulo específico, normalmente destinados paraaplicaciones estructurales en la industria automotriz o aeronáutica. El primer grupo de materiales se basa en matrices de metales de transición (Co, Fe, Ni) y el segundo en aleaciones ligeras (base Al, Ti, Mg). Pese a que en buena ortodoxia, ambas familias caen bajo el paraguas de los MMCs, en la mayoría de tratados y revisiones únicamente se considera como tales los materiales pertenecientes a estaúltima familia, considerando a casi todos los materiales del primer grupo bajo la definición de "metal duro". Siguiendo esta línea, el objeto de esta revisión serán aquellos materiales normalmente utilizados por su alta resistencia y módulos específicos y no por su extrema dureza o resistencia al desgaste.
Los MMCs forman un grupo de materiales de los más estudiados en las dos últimas décadas. Una delas causas por la que se desarrollaron los materiales compuestos es la obtención de propiedades imposibles de conseguir con un material monolítico. El diseño óptimo de un componente demanda un conjunto de propiedades, como por ejemplo, una alta rigidez o resistencia con mínimo peso o mínimo coste; o bien en el diseño de propiedades termomecánicas una máxima transferencia de calor junto con unamínima distorsión térmica, o todas estas propiedades juntas. Por ello, el mejor material es el que posee el perfil de propiedades que más se acerca a las definidas por el diseño. El material que optimice estas combinaciones es el que merece la pena fabricar . En principio, se pueden combinar dos materiales cualquiera para formar un compuesto (metales, cerámicos, polímeros, etc.). La fabricación sedetermina en función de lo atractivas que sean las propiedades que presenta. En la figura 1 vemos las diferentes clases de materiales que pueden formar un material compuesto.
A la hora de fabricar un material compuesto se debe trabajar, de forma simultánea, en tres planos distintos: el índice de funcionamiento, que determina qué combinación de propiedades del material puede maximizar sus prestaciones;los gráficos de selección de materiales, en los que las propiedades de distintos materiales junto a sus índices de funcionamiento se pueden seleccionar y, por último, el uso de límites para definir el entorno de propiedades accesibles por un sistema compuesto.

MATRICES UTILIZADAS PARA LA FABRICACIÓN DE MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ METÁLICA
Las funciones que tiene la matriz metálica en losmateriales compuestos son las siguientes. - Proteger las fibras o partículas del ambiente exterior (aire, humedad,...)- - Propiciar la unión solidaria de los elementos que constituyen el refuerzo: unir las fibras entre ellas, pero separarlas para evitar la transmisión de grietas a través del compuesto, sobre todo en el caso de un refuerzo con fibras continuas. - Repartir y transmitir las cargas delos elementos de refuerzo. En general, para que la transmisión sea óptima, la matriz debe deformarse plásticamente para tensiones netamente inferiores a las que está sometido el compuesto, y que su deformación sea inferior a la correspondiente a la rotura. La matriz no deberá tener un módulo de elasticidad demasiado elevado.

- Por último, las condiciones de utilización particulares del compuestopueden exigir que la matriz presente buena resistencia a la corrosión o a la oxidación, o una buena resistencia mecánica en caliente. Es prácticamente imposible nombrar todos los metales o aleaciones que se emplean en la fabricación de MMCs, bien en estado de desarrollo o bien industrialmente. Así, las aleaciones más comúnmente empleadas en materiales compuestos de matriz metálica son las...