Tema 7 Pulvimetalurgia

BLOQUE III. PROCESOS DE CONFORMADO.
Tema 7. Procesado pulvimetalúrgico

Procesado pulvimetalúrgico

Departamento de Ingeniería
Mecánica y de los Materiales
Escuela Politécnica Superior

Introducción a la pulvimetalurgia
Moldeo
Deformación plástica
Soldadura

Sinterización o pulvimetalurgia

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Mecanizado o arranque de viruta
Seentiende por PULVIMETALURGIA,
principalmente, "la rama de la metalurgia que
estudia el procesado de los polvos metálicos"

Polvo base

Mezcla

Compactación Sinterización

Interés industrial
• Amplia variedad de aleaciones y geometrías (piezas complejas)

ECONOMÍA

• Bajo coste por producción en serie
• Control de la porosidad – reducción de peso
• Mínimas pérdidas de material
• Eliminación delmecanizado

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• Posibilita tratamientos térmicos

EXCLUSIVIDAD
• Refractarios
• Solidificación rápida
• Aleado mecánico

SINGULARIDAD

• Algunos composites
• Materiales fricción
• Materiales de corte
• Piezas estructurales

Principales tipos de materiales sinterizados
Materiales Refractarios
Refractarios con TF > 2000 ºC: W, Ta,Mo, Nb y otras aleaciones...

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Materiales de Corte o Utillaje
• Carburos cementados (sinterización
líquida).
WIDIA = WC + Co (el más utilizado)

en

fase

• Óxidos (Al2O3), nitruros (TiN, TaN) y boruros
(BN, TiB2) en forma de plaquitas
• Materiales de base diamante, como discos de
corte, muelas abrasivas, etc., en los que eldiamante en polvo se embebe en otro material
• Aceros rápidos PM

Principales tipos de materiales sinterizados

Materiales de Fricción metálicos
• Se emplean en embragues y frenos

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• Hay que distinguirlos de los materiales de fricción
"orgánicos"
• Ventajas técnicas frente a los otros:
- absorben energía a mayores velocidades
-mayor resistencia al desgaste
- soportan mayores temperaturas
- mayor conductividad térmica
• Formados por mezclas de polvos metálicos, abrasivos y
lubricantes

Materiales pulvimetalúrgicos más utilizados
Materiales Porosos
• Casquillos autolubricados, de bronce, acero, Al, etc.,
en cuyos poros se introduce aceite

• Filtros metálicos, de acero inoxidable y de bronce,
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que se obtienen sin la etapa de prensado (loose-

sintering).

Piezas estructurales
Resistencia mecánica elevada: piezas de Fe, Fe-Cu, Fe-C, Al, principalmente
empleadas en la industria del automóvil

Principales tipos de materiales sinterizados

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Piezas de armas de fuego

Piezas paraordenadores e impresoras

Piezas para máquinas
eléctricas portátiles

Etapas del procesado convencional de los polvos

Etapas fundamentales del proceso

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Polvo base

Mezcla

Compactación Sinterización

(una o varias
Compactaciones y/o
Sinterizaciones)

OPERACIONES SECUNDARIAS
(una o varias de éstas)
- CALIBRADO
- TRATAMIENTOAL VAPOR
- MECANIZADO

Etapa de mezclado del material
• El propósito es obtener una mezcla homogénea del metal, lubricante y
elementos aleantes, si se emplean

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• Se pueden utilizar polvos prealeados, o polvos ya mezclados por el fabricante
(premezclados), evitándose esta etapa

• El lubricante incrementa la fluidez del sistemafacilitando el trasiego y
moldeabilidad de los polvos
– Se suelen utilizar el grafito, litio o estearato de zinc (0,5 – 1,5%)
– Deben ser eliminados antes de la sinterización pues constituyen una
barrera para la consolidación de los polvos del material

Etapa del prensado o compactación
• Consiste en someter al polvo, en un molde, a una presión
conveniente (200 a 700 MPa)
• Así, se pretende...