Comprender El Material

Comprender el metal duro

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El material que no claudica
La propiedad más valiosa del metal duro, comparado con todos los demás materiales, es que constituye la solución más segura a uno de los problemas más difíciles con que tienen que enfrentarse los técnicos: la fiabilidad. La fiabilidad es con frecuencia un problema de desgaste. Y laresistencia al desgaste es precisamente la característica más destacada del metal duro. Si un producto también ha de soportar la deformación, los impactos, las grandes cargas, una alta presión, la corrosión y las altas temperaturas, el metal duro o carburo cementado suele ser el único material que puede cumplir estos requisitos satisfactoriamente. Es bien conocido desde hace tiempo que para fabricarherramientas de corte y perforación de roca, el recurso óptimo es el metal duro. Durante muchos años, este material también ha demostrado su superioridad en un gran número de otras aplicaciones en el campo de las herramientas e ingeniería. Considerando en general los productos industriales y productos de consumo, las averías a menudo son causadas por el fallo de un sólo componente o estructura. Lasolución puede ser optar por el uso de una pieza de alto rendimiento fabricada con metal duro. La experiencia en este campo muestra que las mejores soluciones en el diseño de productos son el resultado de una estrecha cooperación entre los ingenieros que representan la aplicación y los que trabajan en la tecnología del metal duro. Los mejores resultados se consiguen cuando esta cooperación se estableceen una fase inicial del desarrollo de un producto, cuando todavía es posible adaptar el diseño y aprovechar plenamente las ventajas del material. La intención de este folleto es servir de manual de referencia sobre el diseño y aplicaciones del metal duro. Los datos y gráficos reproducidos aquí representan los valores típicos obtenidos en ensayos de laboratorio. Las recomendaciones relativas a laselección de grados de metal duro para aplicaciones específicas se basan en ensayos de laboratorio y en la experiencia, y sólo pueden emplearse para indicar el comportamiento en aplicaciones similares.

Dureza, HV

Diamante

Nitruro de boro cúbico

Cerámica (KIC 2-8 MN/m3/2) Metales duros (KIC 5-25MN/m3/2) Aceros rápidos (KIC 5-25MN/m3/2)

La denominación “materiales duros” se empleapara designar los materiales cuya dureza es superior a la de cualquier tipo de acero. El diamante es el material de mayor dureza, seguido del nitruro de boro cúbico y la cerámica. Tras ellos se encuentra el metal duro, que actualmente es el material más importante en este sector de la técnica, abarcando una amplia gama de combinaciones de dureza y tenacidad.

Resistencia a la flexión, N/mm2

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Tipos de metal duro
Los metales duros son una gama de materiales compuestos por partículas de carburo unidas mediante un aglutinante metálico. La proporción de la fase de carburo generalmente es entre el 70 y el 97% del peso total del material compuesto, y el valor medio de su tamaño de grano varía entre 0,4 y 10 µm. El carburo de tungsteno (WC),la fase dura, junto con cobalto (Co), el aglutinante, forman la estructura básica el metal duro, a partir de la cual se han desarrollado variantes de este material. Además de las composiciones a base de carburo de tungsteno y cobalto, el metal duro puede contener distintas proporciones de carburo de titanio (TiC), carburo de tantalio (TaC) y carburo de niobio (NbC). Estos carburos son solublesentre sí. y también pueden disolver una alta proporción de carburo de tungsteno. Asimismo, se fabrican metales duros que tienen la fase aglutinante de cobalto aleada con metales como el hierro (Fe), el cromo (Cr), el níquel (Ni) y el molibdeno (Mo) o aleaciones de estas substancias. Por tanto, el metal duro consta de tres fases individuales. En términos metalúrgicos, la fase de carburo de...