PULVIMETALURGIA

Autor: CINTAS FÍSICO JESÚS.
Año: 2003.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.
Centro de realización: ESCUELAS SUPERIOR DE INGENIEROS/INST. CIENCIA MAT..

Resumen: El aleado mecánico es un proceso de molienda de alta energía que permite obtener partículas metálicas de material compuesto, formado, usualmente, por una dispersión submicroscópica de compuestos cerámicos en la matriz metálica. De entre los multiples usos del aleado mecánico, merece destacarse su empleo para originar, mediante mecanosíntesis, la formación de segundas fases, o, por ejemplo, reducir óxidos, cloruros y sulfuros. El objetivo fundamental de esta investigación es doble. Por un lado se persigue obtener de piezas pulvimetalúrgicas de aluminio de alta resistencia, tanto a temperatura ambiente como a temperaturas elevadas. El medio empleado para lograrlo es la mecanosíntesis de carburos y/o nitruros de aluminio, obtenidos a partir de reacciones sólido-gas y sólidos-sólido durante la molienda. Como fuentes de carbono y nitrógeno para el refuerzo por dispersión del A1 se han utilizado metano, amoniaco y urea. Asimismo, y como parte del objetivo fundamental de esta Tesis, se pretende llevar a cabo la consolidación de los polvos fabricados mediante un proceso relativamente sencillo,consistente en un prensado uniaxial en frío, seguido de sinterización. Este tipo de procesado permite obtener piezas que, en muchas ocasiones, no necesitan de etapas posteriores de mecanizado. Por otra parte, también se persigue incrementar la ductilidad de estos materiales de alta resistencia, haciendo uso de la sinterización en fase líquida del tipo supersolidus, durante el procesado de consolidación. Para ello, se añaden pequeñas cantidades de aditivo durante la molienda, a fin de que sea aleado mecánicamente con el aluminio, y se permita la formación de una fase líquida homogénea durante la sinterización. De este modo se busca mejorar la cohesión en la matriz del material compuesto.

Autor: ORTIZ HERRERA PABLO.
Año: 2003.
Universidad: NAVARRA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: En los últimos años la industria pulvimetalúrgica de materiales ferrosos se ha fortalecido gracias a la introducción de elementos de aleación que confieren a los aceros elevadas templabilidades. En este sentido el Ni, el Mo y el Cu han sido los elementos más utilizados y su respuesta frente al enfriamiento controlado, o los tratamientos térmicos posteriores al ciclo de sinterización, ha sido muy positiva, confiriendo a las piezas elevadas propiedades mecánicas. Sin embargo es en el cromo y el manganeso que se encuentra el mejor balance entre templabilidad y economía. Estos elementos ampliamente utilizados en la metalurgia convencional presentan sin embargo dificultades para el procesamiento en los sistemas convencionales de sinterización (hornos continuos y temperaturas bajas) debido a su alta afinidad con el oxígeno. El presente proyecto, realizado en el CEIT, investiga la influencia de la atmósfera durante la sinterización de aceros aleados con cromo tomando como material de referencia al Astaloy CrM, un polvo atomizado en agua y prealeado con un 3% de cromo y 0.5% de molibdeno. El trabajo desarrolla un análisis termodiámico de las atmósferas de sinterización y se acompaña de un estudio experimental detallado en el que los fenómenos de reducción de los óxidos presentes, y el control del carbono durante el procesamiento de las probetas, han sido los aspectos más relevantes. A través de los cálculos termodinámicos y de las pruebas experimentales se ha demostrado que un exceso de carbono en el sistema, en forma de grafito adicionado en la mezcla, asegura la generación de una atmósfera alinterior del compacto autorregulada por la reacción de Boudouard. Dependiendo entonces de la geometría y densidad de la pieza es posible que las interacciones sólido-gas que se desarrollan en el centro de las probetas sean distintas de aquellas que ocurren en la superficie de las mismas. Estas observaciones, así como los cálculos termodinámicos, permiten proponer una nueva descripción de la acción del carbono en el compacto y de la función que debe cumplir la atmósfera de sinterización. Se ha demostrado que la sinterización de aceros particularmente sensibles al oxígeno es posible incluso bajo atmósferas tradicionalmente excluidas para el procesamiento de estos materiales.

Autor: RUIZ AMADOR DIEGO .
Año: 2002.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: En la última década, la industria pulvimetalúrgica del hierro y del acero se ha enfrentado a diversos retos tecnológicos motivados tanto por las necesidades de mercado como por las regulaciones medioambientales de la UE. Por un lado, la industria usuaria final que cada día demanda de más altas prestaciones mecánicas unido a una alta fiabilidad y un abaratamiento de los costes, a dado lugar a que la alternativa pulvimetalúrgica desarrollara materiales y métodos capaces de competir en piezas estructurales de alta responsabilidad. Por otro lado, una sociedad con una mayor sensibilidad por el medio ambiente y propensa a la optimización de los recursos naturales, ha provocado que tecnologías como la pulvimetalurgia se vea potenciada gracias al uso eficiente que en ella se realiza de materias primas y energía. Para afrontar con garantías los retos demandados por la industria, el sector pulvimetalúrgico responde actuando sobre dos líneas de trabajo alternativas pero complementaría, ya que ambas persiguen la densificación del producto final: " La mejora del proceso a través de la activación de la sinterización (altas temperaturas de sinterización, utilización conjunta de presión y temperatura, ...) o de utilización de sistemas de prensado que permiten la utilización de altas densidades en verde. " La introducción de nuevos sistemas de aleación que actúen, a su vez, en dos direcciones: la activación de la sinterización (normalmente por la formación de una fase líquida permanente, transitoria, "supersólidus", ...) y la utilización de aleantes "ambientalmente amigables" que puedan ser utilizados en condiciones seguras para los trabajadores y que sean reciclables. Este trabajo de tesis doctoral, se plantea objetivos concurrentes con estas dos líneas de trabajo. Y como consecuencia del trabajo realizado en esta tesis doctoral se pueden formular conclusiones de carácter general y particular. Las principales conclusiones de carácter general son: " La utilización de polvos aleados mecánicamente se ha mostrado como un medio eficaz para activar la sinterización y para la consecución de un mayor nivel de aleación en los compactos. " La utilización de polvos prealeados como vía para introducir elementos de aleación en aceros sinterizados, se han mostrado como una alternativa eficaz a las vías utilizadas en la actualidad por la industria, y permite la utilización del níquel como elemento de aleación de una forma, aunque sólo a priori, más segura. " En su conjunto, las propuestas y las líneas de trabajo desarrolladas en esta tesis doctoral abren nuevas posibilidades en el mundo de los aceros de baja aleación sinterizados ya que ofrecen nuevas vías de activación de la sinterización que no requieren condiciones extremas de presión y/o temperatura, ni hornos industriales especialmente preparados. " Además de la densidad aparente (postulada por Fogagnolo para polvos de aluminio reforzados con cerámicos), se han propuesto para los sistemas base hierro otras vías. Respecto a los sistemas de aleación utilizados, se pueden destacar las siguientes conclusiones: " El Zn tiene un efecto endurecedor en los compactos y posiblemente tiene un carácter alfágeno, ya que durante el enfriamiento de las dilatometrías, la transición -> se ve adelantada en los compactos obtenidos con polvo aleado donde se demuestra la mayor presencia de este elemento. " La utilización de polvos aleantes prealeados en el sistema Fe-Cu-Ni mejora las propiedades mecánicas en el caso del prealeado CuNi disminuyendo, a su vez, la dilatación de los compactos cuando se compara con los aceros obtenidos mediante polvos aleantes elementales. " En el caso del polvo prealeado de NiCu, las propiedades mecánicas disminuye ligeramente si se las compara con las de los aceros obtenidos por polvos elementales. En cambio la dilatación sufrida por los compactos después de la sinterización si reduce prácticamente a 0 en la composición a la que ha sido comparada con los aceros con polvos de Cu y Ni elementales como aleantes. " La utilización de polvos prealeados que contienen Ni (con tamaños de partículas superiores a los del Ni carbonilo empleados habitualmente en la industria pulvimetalúrgica del acero) se postula como una alternativa que puede reducir la peligrosidad por el contacto con este elemento aleante en las plantas industriales. Por último, y vinculando a los conceptos de sistemas de aleación/activación de la sinterización, destacar que el sistema propuesto en esta tesis doctoral, permite obtener acero sinterizado con excelentes controles dimensionales y rangos de propiedades mecánicas equivalente o superiores.

Autor: FUENTES JOSÉ JESÚS.
Año: 2002.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: Se ha llevado a cabo un estudio experimental encaminado a conseguir la consolidación de polvo de aluminio aleado mecánicamente (AL AM) mediante un proceso original de prensado en frío y sinterización al vacío. A este fin, se ha mejorado la comprensibilidad del polvo de AL AM por ablandamiento, conseguido por tratamiento térmico de recocido en vacío, así como su sinterabilidad, por adición de pequeñas cantidades de polvo de silicio, cobre o magnesio, respectivamente, previamente al procesado de consolidación. Los aditivos empleados facilitan la sinterización por formación de fases líquidas durante el calentamiento. Los resultados obtenidos son muy prometedores, respecto a la posibilidad de fabricar industrialmente grandes series de piezas pequeñas de este material por un procedimiento de prensado en frío y sinterización.

Autor: MARTÍN GARCÍA JOSE MANUEL.
Año: 2002.
Universidad: NAVARRA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS .

Resumen: Esta tesis está dedicada al estudio de la consolidación de aleaciones de Al mediante la ruta pulvimetalúrgica convencional consistente en la preparación de una mezcla de partículas (de aluminio y de los diversos aleantes), seguida de prensado uniaxial, sinterización y tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación. La dilatometría ha revelado una expansión de los compactos durante el calentamiento hasta la temperatura de sinterización. Los eventos que la originan producen también una señal endotérmica detectada mediante DSC. Estos procesos, junto con otros también detectados en el calorímetro, han sido interpretados como fenómenos de generación de líquidos debido a la fusión de las partículas con los aleantes o por fusión de la zona de contacto ("contact melting") entre éstas y las de aluminio. Las observaciones metalográficas han confirmado este extremo, haciendo posible, además, identificar las partículas implicadas en cada caso. En todos los casos ha sido observado que la difusión de un determinado aleante en el aluminio, se ve fuertemente acelerada en cuanto dicho elemento comienza a intervenir en la formación de líquidos. Existe una coincidencia temporal de los fenómenos de expansión del compacto, formación de líquidos y difusión de los aleantes en el interior de aluminio. Las evidencias microestructurales muestran que probablemente es la difusión de los elementos de aleación dentro del aluminio la causa principal de la expansión, mientras que la penetración de los líquidos entre las partículas y a lo largo de las juntas de grano juega un papel secundario. La expansión de los compactos viene acompañada de porosidad secundaria, como ha sido confirmado con observaciones microestructurales en el caso de las partículas de Mg. Según el cuadro general expuesto, los procesos de formación de líquidos de más baja temperatura activan fenómenos de difusión y disolución que propician la formación de nuevas fases. Estas, junto con otros aleantes, intervienen en los procesos de generación de líquido a más altas temperaturas, acelerándose así la formación de la aleación. El aumento continuo de la temperatura durante el calentamiento y la disminución del punto de fusión del aluminio al enriquecerse en aleantes, hace que en un momento dado la fase líquida pase a ser permanente. Ésta surge preferentemente en la superficie y a lo largo de las juntas de grano de las partículas, lo cual provoca su fragmentación. El líquido permanente hace posible la densificación tras la etapa inicial de expansión. Se ha desarrollado un método cuantitativo para estimar la fracción de líquido existente durante la sinterización mediante calorimetría. Existen evidencias metalográficas de que dicho líquido moja bien a las partículas de la solución sólida que se encuentra en equilibrio termodinámico con él. La densificación ocurre preferentemente por solución-precipitación. En todos los casos la microestructura tras la sinterización está constituida por una solución sólida de aluminio y una serie de fases intermetálicas secundarias que se concentran sobre todo en la junta de grano. La fase mayoritaria ha sido identificada mediante rayos X para cada composición. Estos intermetálicos son los que se disuelven mayoritariamente durante el tratamiento de solución. El contenido de Mg de las aleaciones de la serie 7000 con una composición de la forma Al-5,5Zn-1,6Cu-Mg (% en peso) puede incrementarse hasta el 3,5% mejorando así las propiedades mecánicas. Para contenidos de Mg más altos se observa una pérdida notable de ductilidad y resistencia debido a la imposibilidad de disolver la fase intergranular durante el tratamiento de solución. En base a la investigación realizada en el laboratorio, y utilizando la aleacion Al-4,4Cu-0,5Mg-0,7Si (% en peso), se realizó la identificación y puesta a punto del proceso óptimo para la producción industrial de componentes de amortiguador con las propiedades y tolerancias dimensionales requeridas.

Autor: TORRES BARREIRO BELÉN.
Año: 2001.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: QUÍMICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.

Resumen: El objetivo de esta tesis doctoral consistió en desarrollar materiales compuesto de matriz de aluminio reforzado con partículas de intermetálicos procesados por vía pulvimetalúrgica con buenas características mecánicas y de bajo coste. Se han investigado cuatro matrices y de bajo coste. Se han investigado cuatro matrices de aluminio, 6061, 6092, 2124 y 5056, combinadas con varios intermetálicos, Ni3Al, NiAl, Cr3Si y MoSi2. Se ha estudiado la influencia en su microestructura y propiedades mecánicas de los distintos parámetros que intervienen tanto en el diseño (forma, tamaño, fracción de volumen, etc.) como en las etapas del procesado (mezcla, consolidación, extrusión, etc). Durante el desarrollo de esta tesis se ha conseguido por primera vez, no solo conocer y entender los parámetros más importantes que hay que tener en cuenta a la hora de fabricar estos materiales, sino también obtener varios materiales compuestos reforzados con intermetálicos con propiedades a tracción muy elevadas y con ventajas significativas respecto a los materiales compuestos reforzados con cerámicos, con un procesado de bajo coste comparado con otros procesados pulvimetalúrgicos.

Autor: CASTRO JIMÉNEZ LUCAS.
Año: 2001.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID .

Resumen: Se estudia el desarrollo de aceros inoxidables obtenidos por un proceso de moldeo por inyección modificado, siendo su principal objetivo la optimización del proceso de obtención, así como el estudio del comportamiento mecánico y frente a la corrosión de las piezas obtenidas por este proceso, así como su comparación con otros materiales similares obtenidos por otros métodos. Se caracterizaron las resinas y las mezclas polvo-resinas mediante distintas técnicas para que el curado de las resinas se produjera a temperatura ambiente y en un tiempo moderado. Se ha diseñado un ciclo óptimo de eliminación de ligante. Se utilizaron tres variantes del mismo ciclo con el fin de estudiar las distintas influencias sobre las propiedades. Se ha realizado un estudio de los compactos en marrón mediante distintos métodos. La sinterización se realizó a diferentes temperaturas, para estudiar su influencia sobre la cantidad de carbono, densidad y porosidad en las piezas obtenidas por los distintos procesos, tratando de justificar su comportamiento en función de las distintas variables que influyan en el proceso, microestructuras y composición de los materiales obtenidos.

Autor: WEYLER PEREZ RAFAEL.
Año: 1999.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS .
Centro de realización: E.T.S. INGENIERIOS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS DE BARCELONA.

Resumen: Uno de los principales problemas asociados a la fabricación de piezas sinterizadas se debe a la perdida de homogeneidad en las propiedades del aglomerado obtenido durante el proceso de compactación. Por ello, es primordial encontrar una secuencia de compactación apropiada durante la fase de diseño que haga factible la producción de la pieza. Es en este entorno donde la simulación por ordenador está empezando a ser empleada con la finalidad de ser una herramienta complementaria que ayude a encontrar la secuencia de compactación optima con el minimo numero de pruebas experimentales, ayudando a reducir de esta forma los costes del proceso. Actualmente, la investigación destinada a la simulación numérica del proceso de compactación se centra principalmente en la etapa de prensado. Sin embargo, existen numerosos casos prácticos en los que antes de prensar es necesario efectuar un movimiento previo de los punzones con la finalidad de reubicar el polvo para llenar la camara de compactación. Este proceso, denominado transporte de camaras o transferencia, resulta relevante tanto par definir la secuencia optima de compactación como para predecir correctamente la distribución final de las propiedades del compacto. La tesis se centra en la ampliación y mejora de la simulación numérica de la fase de compactación de pulvimateriales, considerando adicionalmente las etapas de transporte de cámaras y transferencia, con la finalidad de facilitar y mejorar el desarrollo y diseño de lo proceso de compactación. La tesis forma parte de una linea de investigacion de más largo alcance destinada a la simulación numerica de todo el proceso de fabricación. En este sentido, el trabajo desarrollado incorpora el estudio de nuevas etapas que intervienen durante la compactación, aumentando el realismo de los procesos simulados. Con este proposito, las lineas de trabajo desarrolladas se pueden resumir en los siguientes puntos: -Formulación de un modelo matemático capaz de simular de forma conjunta la fase de transferencia/transporte de camaras y la fase de prensado. El modelo propuesto contituye una generalización del modelo desarrollado en el estudio de la fase de prensado por considerarlo valido para describir el comportamiento del pulvimaterial durante la etapa intermedia/final del prensado. -Implementación del modelo numerico, contemplando la posibilidad de reproducir movimientos sin compactación. -Ampliación y mejora del codigo informatico desarrollado para el estudio de la fase de prensado. Entre ellas, el desarrollo de una estrategia de remallado automático apropiada para los procesos de compactación. -Validación de la herramienta propuesta.

Autor: RUIZ NAVAS ELISA M..
Año: 1999.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS.
Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: Los materiales compuestos contituyen una serie de materiales relativamente nuevos, diseñados para satisfacer propiedades especificas, para las cuales es fundamental la elección adecuada de la matriz y del refuerzo. De todas las matrices disponibles son las metálicas las más empleadas, destacando de entre todas ellas las aleaciones ligeras, donde las propiedades y versatilidad del aluminio hacen de este y sus aleaciones el grupo de mayor aplicación. De la misma forma, las ventajas ofrecidas por los esfuerzos en particulas, tanto por el coste de obtención y fabricación del compuesto como en lo que a sus aplicaciones se refiere, hace de estos los refuerzos más comúnmente empleados. La aleación mecánica es, por otro lado, una tecnica singular. Permite tanto sitetizar de forma satisfactoria nuevos materiales, imposibles de obtener hasta el momento por otros procesos, como alcanzar propiedades muy superiores a las esperadas en materiales ya convencionales. Esta Tesis pretende dar un peso más en la fabricación de los materiales compuestos, abriendo a su vez, mediante su fabricación, el abanico de las aplicaciones de la aleación mecánica. Para ello se ha fabricado una serie de materiales compuestos, empleando en todos ellos como matriz la aleación de aluminio 2014(Cu;4.4, Mg:0.5, Si:0.7, Al:bal) y como refuerzo en partículas los carburos NbC, VC, Mo2C,TiC y TaC en un contenido del 5% en volumen. Se ha realizado una serie de etapas donde la matriz, obtenida por aleación mecanica, ha sido mezclada y homogeneizada con los refuerzos, empleando para ello distintas tecnicas: mezclado manual, en molino de bolas y en molino de alta energia. Por último se ha desarrollado una etapa donde los materiales compuestos han sido fabricados por mezcla elemental de todos los constituyentes de la matriz con el refuerzo, de una sola vez, mediante aleación mecánica. El polvo obtenido ha sido analizado a través de sus características principales(morfología, distribución granulométrica, microdureza y tamaño de cristalita). Para concluir el proceso de obtención del material final, se ha procedido a la consolidación del polvo por compactación, seguida de extrusión en caliente. Las propiedades mecánicas, así como el estudio del comportamiento tribológico ha permitido caracterizar cada uno de los materiales obtenidos en las distintas etapas. De la misma forma, para su caracterización y analisis se ha realizado un estudio microstructural y fractográfico de todas ellas. Finalmente, el analisis comparativo de las propiedades antes indicadas, ha permitido realizar un breve estudio de optimización de los materiales, asi como de dus procesos de obtención.

Autor: CORPAS IGLESIAS FRANCISCO ANTONIO.
Año: 1998.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: En esta Tesis se han estudiado los efectos de las distintas atmosferas de sinterización: vacío, nitrógeno-hidrógeno y amoniaco disociado; sobre los aceros inoxidables austeniticos 316L, ferrítico 430L y Duplex 50A-50F, fabricados por vía pulvimetalúrgica. En los aceros inoxidables 316L, 430L y Duplex 50-50 sinterizados en las atmósferas anteriormente citadas, se ha realizado un estudio de las propiedades físicas (densidad y variación dimensional), mecánicas (dureza, resistencia a la tracción y alargamiento) y de su comportamiento frente a distintos medios corrosivos, comparándose las distintas propiedades de los aceros, en las diferentes atmósferas utilizadas durante su sinterización.

Autor: RIERA COLOM M. DOLORES.
Año: 1998.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.

Resumen: En este trabajo se estudia el comportamiento mecánico de compactos obtenidos con tres tipos de polvos base hierro. A partir de ensayos de compresión uniaxial, con ciclos de carga y descarga, se analizan los mecanismos de deformación y densificación. Durante la compresión de un compacto metálico, se desarrollan tres regiones de comportamiento gobernadas por mecanismos distintos. Al inicio del ensayo, con bajas cargas, fenómenos de fricción interna causan una deformación permanente en el agregado. Posteriormente, la tensión crece rapidamente con la deformación, mostrando un comportamiento con una fuerte componente elástica. Para un cierto nivel de tensión, que depende de densidad inicial el agregado comienza a dilatar. Este soporta todavía tensiones mayores antes de iniciarse el fallo propiamente dicho. La relación entre la tensión y las deformaciones axial y radial, responde matemáticamente a una ley sigmoidal. El comportamiento elástico es no lineal. Se ha encontrado una ley potencial y se propone un modelo basado en el contacto entre dos partículas que predice un exponente de 1.5. Se estudia la relación de Poisson elástica tangencial. Este varía con la tensión aplicada hasta un valor estable muy inferior al del material totalmente denso. Además disminuye al aumentar la densidad inicial del compacto. El alejamiento del comportamiento teórico se explica por efectos de la fricción interna entre partículas. Los compactos metálicos son materiales granulares, con un carácter propio que mantienen, incluso, por las densidades más altas.

Autor: BOLARIN MIRO ANA M..
Año: 1998.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: QUIMICA.

Resumen: Esta tesis centra su estudio en la compactación entendida como un proceso integrado dentro de la pulvimetalurgia de piezas estructurales. A traves del conocimiento del efecto de diferentes variables pulvimetalurgicas y de la descripción de las propiedades de los compactos en verde (sin sinterizar), se ha planteado como objetivo final la calibración y validación desde un punto de vista experimental de un programa de simulación del proceso de compactación. Las variables estudiadas se clasifican en dos grandes grupos: las asociadas al punto de partida, tales como composición quimica, granulometria, morfologia y elementos de aleación, y un segundo grupo correspondientes a variables del proceso, de entre las cuales se destaca el ciclo de compactación, la esbeltez del compacto y la velocidad de prensado. Respecto a las propiedades de los compactos en verde, se ha descrito el tipo de dependencia entre las propiedades mecanicas y la densidad, asimismo se ha obtenido tanto experimental como teoricamente la distribución de la densidad en el compacto en función del proceso de compactación.

Autor: SANCHEZ DE JESUS FELIX.
Año: 1998.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: QUIMICA.

Resumen: En la producción de polvos metálicos, mediante atomización entre dos fluidos, existen diversas variables del proceso que influyen sobre las propiedades físicas del polvo tales como: morfología, tamaño medio y distribución de tamaño de partícula, a su vez estas propiedades dependen de un gran número de parámetros, incluyendo las propiedades termofísicas y químicas del líquido a ser atomizado y del medio de atomización variables de operación como: temperatura y caudal del metal fundido, presión y caudal del medio de atomización y parámetros de diseño: geometría de las toberas y diseño del atomizador, todas ellas son importantes por razones que conciernen al control y eficiencia de producción del polvo. Por dichas razones, para conseguir un control efectivo del proceso es esencial conocer cuantitativamente el efecto de esos parámetros y variables. El desarrollo de esta tesis se enfoca fundamentalmente sobre dos aspectos, el primero se refiera a las características físico-químicas del material al ser atomizado, bronce 90 Cu/10 Sn y el segundo a las condiciones del proceso, es decir, los aspectos tecnológicos del sistema de producción de polvo de bronce mediante atomización con agua.

Autor: ANTON IGLESIAS M. NATIVIDAD .
Año: 1997.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA DE MATERIALES PROGRAMA DE DOCTORADO: CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA.

Resumen: El clinker, debido a su composición (un conjunto de óxidos y silicatos), puede ser procesado como un material cerámico y por lo tanto se pueden utilizar métodos y procedimientos basados en la tecnología de polvos para su consolidación. Esta Tesis Doctoral se centra en el estudio de los materiales compuestos de matriz cerámica basados en el clinker portland, en dos de sus variedades: gris y blanco. Como refuerzos o aditivos se utilizaron AI2O3, MgO, SiO2, (industrial y de alta pureza) y CaF2 (con propiedades mineralizadoras y fundentes), con adiciones del 3,6 y 9%, dando un total de 32 composiciones a evaluar. Estos materiales se procesaron, tras una etapa de mezcla en molino de bolas, mediante compactación isostática en frío (CIP) y sinterización en aire. La temperatura de sinterización óptima para todos los materiales estudiados se evaluó a través de dilatometría diferencial y análisis de las curvas de sinterabilidad. Se evaluó el comportamiento mecánico (resistencia a flexión en tres puntos y dureza), la fiabilidad (a través del módulo de Weibull) y la resistencia al desgaste, mediante ensayos del tipo "pin-on-disk". Se realizó un amplio estudio micrográfico mediante microscopía óptica y electrónica de barrido (MEB) con análisis semicuantitativo, con objeto de investigar las distintas fases y las posibles reacciones que pudiesen tener lugar entre los distintos aditivos y la matriz. Asimismo se pudo determinar mediante análisis de imagen las distintas porosidades obtenidas para estos materiales, analizando su influencia sobre las propiedades mecánicas.

Autor: BERNABE RODRIGUEZ ANDRES.
Año: 1997.
Universidad: NAVARRA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: MATERIALES PROGRAMA DE DOCTORADO: PROPIEDADES FISICAS Y ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES .

Resumen: Esta tesis doctoral consta de tres partes. La Parte I consta de una revisión bibliográfica que describe las distintas etapas que tienen lugar en la sinterización con fusión parcial y el método de obtención y propiedades físicas y mecánicas de las aleaciones pesadas dúctiles. También se describe la fabricación de cilindros de aleación pesada con gran capacidad de penetración. La Parte II estudia la aplicación de estas aleaciones en proyectiles de carga hueca, considerando distintas posibilidades de obtención de las formas cónicas de W-Ni-Fe. Se ha optimizado el método de obtención, resultando viable el mecanizado de conos sin grandes pérdidas de material. La Parte III estudia la fluencia en caliente de estas aleaciones por encima de la temperatura de solidus. El deslizamiento de juntas de grano ha resultado ser el mecanismo dominante de la fluencia lenta del material. La Parte IV presenta el proceso de preparación y la caracterización de una superaleación de base níquel de microporosidad controlada, partiendo de la aleación pesada W-Ni-Fe. Tanto el material como el proceso de obtención han sido patentados.

Autor: CANDELA VAZQUEZ NURIA.
Año: 1997.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA DE MATERIALES PROGRAMA DE DOCTORADO: CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA.

Resumen: El objetivo de esta Tesis Doctoral es el estudio de las propiedades mecánicas, físicas y tribológicas de aceros pulvimetalúrgicos de alto contenido en molibdeno y con adiciones de níquel y cobre. Los aceros al molibdeno sinterizados, debido a las buenas propiedades mecánicas y físicas y al ahorro de material que suponen los procesos de metalurgia de polvos, se emplean en diversas aplicaciones industriales. Sin embargo, alguna de estas propiedades (principalmente la resistencia a la tracción) son algo inferiores a las de los aceros convencionales equivalentes. Por este motivo, en este trabajo se estudia la mejora de las propiedades mediante la incorporación de cobre y níquel al acero base molibdeno. Además de las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, límite elástico, alargamiento y dureza), se estudian otras propiedades de interés industrial como la variación dimensional, la densidad de sinterización y la resistencia al desgaste. Esta última se evalúa mediante ensayos tribológicos de desgaste específico del material estudiado, así como del material usado como referencia (alúmina y acero de herramientas). Por último se ha realizado un completo estudio microestructural mediante microscopía óptica convencional y electrónica de barrido.

Autor: COSTA CESAR EDIL DA.
Año: 1997.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE MATERIALES PROGRAMA DE DOCTORADO: CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA.

Resumen: En los últimos años, tanto los materiales compuestos de matriz metálica, como los intermetálicos, han suscitado un considerable interés, por sus interesantes propiedades mecánicas, su buena resistencia a la corrosión y al desgaste y su excelente relación peso/propiedades. En este trabajo se combina un estudio que abarca ambas familias de materiales. Por un lado se optimiza la obtención de dos intemetálicos (NI3AL y Fe3AL) vía aleación mecánica, así como de la aleación de aluminio AA2014, y por otro, se utilizan estos intermetálicos (junto con otros -Ni3AL, NiAL-obtenidos por atomización y molienda, respectivamente) para la obtención y caracterización de materiales compuestos de matriz de aluminio (AA2014) vía pulvimetalurgica. La obtención de intermetálicos vía aleación mecánica, se optmizó a través de un completo estudio mediante difracción de Rayos X, análisis térmico diferencial y calorimetría diferencial de barrido. Este estudio permitió seleccionar, de entre distintos tiempos de molienda, la obtención mediante tratamiento térmico de un intermetálico cristalino, que se ajustara al patrón de difracción de rayos X teórico, en cada caso. De la misma manera se procedió en el caso de la obtención, por aleación mecánica, de la aleación de aluminio AA2014, que se utilizó como matriz en la consolidación de los materiales compuestos. Los materiales compuestos, fueron consolidados vía pulvimetalúrgica, de acuerdo con la siguiente secuencia: mezcla de los polvos (AA2014 con los distintos intermetálicos en distintas proporciones), compactación en matriz, lubricación, extrusión en caliente (sin encapsulado ni desgasificación) y tratamientos térmicos. Las temperaturas seleccionadas para los tratamientos térmicos fueron optimizadas mediante calorimetría diferencial de barrido. Los materiales compuestos obtenidos, fueron caracterizados mediante las siguientes propiedades: resistencia a la treaccion, dureza y resistencia al desgaste (evaluada mediante ensayos del tipo "pin on disk"). Todas las etapas de optimización y caracterización de materiales fueron completadas con estudios mediante microscopia óptica convencional y electrónica de barrido.

Autor: GORDO ODERIZ ELENA.
Año: 1997.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS .
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA DE MATERIALES PROGRAMA DE DOCTORADO: MATERIALES ESTRUCTURALES Y ENERGETICOS.

Resumen: La tesis tiene dos objetivos principales que se corresponden con las dos partes en las que se divide el trabajo. El primero de ellos es la obtención de carburos de Ta y Nb por reducción carbotérmica de un concentrado mineral de columbotantalita de procedencia española, que se obtiene como subproducto del beneficio de la casiterita, con los consiguientes beneficios económicos y medioambientales. El otro, es la utilización de estos carburos como refuerzo de aceros rápidos por vía pulvimetalúrgica para el desarrollo de materiales resistentes al desgaste, a la vez que buenas propiedades mecánicas. Para tener unos materiales de referencia se utilizaron también como refuerzo carburos comerciales de Ta y Nb, de alta pureza, y se compararon, con las mismas condiciones de fabricación, las propiedades de unos y otros. La obtención de carburos se llevó a cabo en varias etapas: concentración del mineral de partida por medios fisicos, eliminación de impurezas por lixiviación, carburización y caracterización de los productos. El desarrollo de los materiales compuestos de matriz acero rápido se realizó, básicamente, a través de los siguientes pasos: elección de composiciones, mezcla de polvos, estudio dilatométrico de todas las composiciones, estudio estadístico de los resultados del estudio dilatométrico para la obtención de las condiciones óptimas de sinterización, sinterización de las composiciones más adecuadas, medida de las propiedades fisicas, mecánicas y tribológicas, tratamientos térmicos y, por último, estudio microestructural mediante microscopia óptica y electrónica de barrido.

Autor: PEREZ ZUBIAUR PABLO.
Año: 1996.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: CIENCIA DE MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA PROGRAMA DE DOCTORADO: CIENCIA DE MATERIALES.

Resumen: EL OBJETIVO DE LA INVESTIGACION REALIZADA HA CONSISTIDO EN LA SINTESIS Y CARACTERIZACION DEL INTERMETALICO NI3AL PARA TRATAR DE MEJORAR SUS PROPIEDADES MECANICAS, ESPECIALMENTE LA DUCTILIDAD, Y EL COMPORTAMIENTO A OXIDACION MEDIANTE SU PROCESADO POR TECNICAS PULVIMETALURGICAS (SOLIDIFICACION RAPIDA POR ATOMIZACION POR GAS SEGUIDA DE COMPACTACION ISOSTATICA EN CALIENTE) Y EL EMPLEO DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES (IMPLANTACION IONICA). LA SINTESIS Y PROCESADO DE LAS ALEACIONES HA SIDO COMPLETAMENTE REALIZADA EN EL DEPARTAMENTO DE METALURGIA FISICA DEL CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIONES METALURGICAS (CENIM). LA MEMORIA SE HA DIVIDIDO EN TRES CAPITULOS: SINTESIS Y PROCESADO, COMPORTAMIENTO MECANICO Y COMPORTAMIENTO FRENTE A LA OXIDACION. EN EL PRIMER CAPITULO SE RECOGEN TODOS LOS DETALLES EXPERIMENTALES DE LA OBTENCION DEL MATERIAL Y SE CARACTERIZA MEDIANTE MICROSCOPIA OPTICA (MO), ELECTRONICA DE BARRIDO (MEB) Y DE TRANSMISION LA MICROESTRUCTURA TANTO DE LOS POLVOS SOLIDIFICADOS RAPIDAMENTE MEDIANTE ATOMIZACION POR ARGON, COMO DEL MATERIAL CONSOLIDADO POR HIP. LAS PROPIEDADES MECANICAS DEL INTERMETALICO SE ESTUDIAN MEDIANTE ENSAYOS DE TRACCION EN EL INTERVALO 25-1000G C. SE ANALIZA LA INFLUENCIA QUE EJERCEN EN DICHAS PROPIEDADES LA TEMPERATURA DE COMPACTACION, LA GEOMETRIA DE LA PROBETA, EL TAMAÑO DE PARTICULA DEL COMPACTO Y LA IMPLANTACION DE LOS IONES AL, CR Y CE. TAMBIEN SE INVESTIGA LA INFLUENCIA DE LA VELOCIDAD DE DEFORMACION EN LA DUCTILIDAD DEL INTERMETALICO, EN EL INTERVALO DE TEMPERATURAS INTERMEDIAS (350-500G C). POR ULTIMO, EN EL TERCER CAPITULO, SE ESTUDIA EL COMPORTAMIENTO A LA OXIDACION DEL MATERIAL IMPLANTADO Y SIN IMPLANTAR EN DE UN AMPLIO INTERVALO DE TEMPERATURAS (535-1020G C). MEDIANTE TERMOGRAVIMETRIAS SE CALCULAN LAS CINETICAS DE OXIDACION, Y LA NATURALEZA DE LOS PRODUCTOS DE OXIDACION SE DETERMINA MEDIANTE DIFRACCION DE RAYOS-X Y MO, MEB Y MICROANALISIS POR DISPERSION DE ENERGIA. EN EL CASO DEL MATERIAL SIN IMPLANTAR SE ANALIZA LA INFLUENCIA DEL TAMAÑO DE PARTICULA EN EL COMPORTAMIENTO A LA OXIDACION.

Autor: RUIZ ROMAN JOSE MANUEL.
Año: 1995.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA DE MATERIALES PROGRAMA DE DOCTORADO: CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA.

Resumen: EN LA PRESENTE TESIS DOCTORAL SE HA ESTUDIADO LA VIABILIDAD DE LA TECNOLOGIA DEL MOLDEO POR INYECCION DE POLVOS COMO UNA TECNICA QUE PERMITA OBTENER ACEROS RAPIDOS M2 CON PROPIEDADES MUY SUPERIORES A LAS CONSEGUIDAS CON ESTOS ACEROS FABRICADOS POR VIAS PULVIMETALURGICAS CONVENCIONALES. ADEMAS DE ADECUAR LA TECNOLOGIA MIM A LA OBTENCION DE ACEROS RAPIDOS M2, SE HAN EVALUADO PROPIEDADES FISICAS (DENSIDAD Y VARIACION DIMENSIONAL), MECANICAS (DUREZA Y RESISTENCIA A FLEXION) Y TRIBOLOGICAS (DESGASTE) DE TODOS LOS MATERIALES OBTENIDOS, COMPARANDOSE ESTAS PROPIEDADES CON LAS DE LOS MISMOS ACEROS FABRICADOS POR TECNICAS PULVIMETALURGICAS CONVENCIONALES. POR ULTIMO SE HA REALIZADO UN ESTUDIO MICROSCOPICO TANTO OPTICO COMO DE BARRIDO ASI COMO UNA COMPARACION ENTRE LOS ACEROS INYECTADOS Y CONVENCIONALES POR MEDIO DE UN ESTUDIO DE METALOGRAFIA CUANTITATIVA BASADO EN EL ANALISIS DE IMAGEN.