Propiedades Mecánicas De Compuestos De Matriz De Aluminio Reforzados Con Partículas Cerámicas, Obtenidos Por Extrusión De Polvos.

VIII Congreso Nacional de Propiedades Mecánicas de Sólidos, Gandia 2002

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PROPIEDADES MECÁNICAS DE COMPUESTOS DE MATRIZ DE ALUMINIO REFORZADOS CON PARTÍCULAS CERÁMICAS, OBTENIDOS POR EXTRUSIÓN DE POLVOS.
N. Martínez Mateos, D. Busquets Mataix, M.D. Salvador Moya y V. Amigó Borrás Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. Universidad Politécnica de Valencia RESUMEN Elpresente trabajo se centra en el desarrollo por pulvimetalurgia de diferentes compuestos de matriz de aluminio (AA6061) reforzados con partículas cerámicas (TiB2, B4C y Si3N4) considerando la influencia fundamental de diferentes contenidos de refuerzo en la microestructura y propiedades de los compuestos. Estas propiedades, fundamentadas en su respuestas a tracción, se han comparado con loscompuestos desarrollados por la misma vía reforzados con SiC, considerados como estándar. Se han realizado ensayos de tracción a temperatura ambiente y elevadas temperaturas tanto tras la extrusión de los materiales como después de un tratamiento térmico T6. Las fracturas, y otros aspectos microestructurales se analizan por microscopía electrónica de barrido, para estudiar la distribución del refuerzo, entodos los casos, por una parte, y la unión entre la matriz y el refuerzo por otra. Palabras claves Pulvimetalurgia, compuestos de matriz de aluminio, extrusión, TiB2, B4C, Si3N4, refuerzo con partículas 1. INTRODUCCION Los compuestos de matriz metálica (MMCs) encuentran especial aplicación en la industria aerospacial, del automóvil, y de componentes para la ingeniería. Ello es debido,fundamentalmente, a su excelente combinación de propiedades de manera que se conjuga una alta resistencia específica junto a una elevada resistencia al desgaste, mayor rigidez, buena estabilidad térmica así como una alta conductividad térmica [1]. A lo largo de estos últimos años se ha prestado una atención particular a la síntesis y caracterización de los materiales compuestos de matriz de aluminio(AMCs), debido fundamentalmente al bajo peso de estas aleaciones y a su mayor facilidad de procesado. En concreto, las investigaciones se han centrado en los AMCs reforzados con partículas ya que además ofrecen prácticamente propiedades isotrópicas en comparación con los AMCs reforzados con fibras [2]. De los diferentes refuerzos, se ha estudiado de manera fundamental dos tipos de refuerzos el Al2O3 yel SiC [3]. Sin embargo, la introducción de nuevos refuerzos cerámicos en AMCs constituye un activo campo de investigación para conseguir mejorar las propiedades finales de los AMCs y evitar algunos de los problemas, de reactividad o falta de ella, que aparecen con estos refuerzos. Uno de los refuerzos estudiados con cierta profusión ha sido el Si3N4, sobre todo cuando se trata de obtenermateriales compuestos con comportamiento superplático [4-7]. El empleo de partículas de TiB2 es especialmente atractivo por las excelentes propiedades que presenta, con un alto módulo elástico, elevada resistencia mecánica y dureza, buena conductividad térmica, temperatura de fusión elevada y alta estabilidad química [8]. El TiB2 además, es compatible con la matriz de aluminio, no reaccionando con ellaa bajas temperaturas, lo que evita la formación de fases frágiles en la interface matriz/refuerzo. En
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bases a todas estas atractivas propiedades, se ha incrementado el empleo de partículas de TiB2 como refuerzos en los AMCs [9-12]. El carburo de boro no obstante ha sido bastante menos utilizado, toda vez que presenta propiedades interesantes por suelevada dureza y baja densidad, como refuerzo en forma de partículas en aleaciones de aluminio, a pesar de las propiedades obtenidas ya que pueden presentar, al igual que sucede con el carburo de silicio una elevada reactividad matriz refuerzo obteniéndose carburo de aluminio que fragiliza de manera importante el compuesto [13]. Se han investigado diferentes aspectos de los AMCs reforzados con...