PULVIMETALURGIA

Autor: MONTEALEGRE AGUADO M. ANGELES.
Año: 2004.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.
Centro de realización: CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN METALÚRGICAS.

Resumen: El progresivo aumento de esperanza de vida de la población motiva el desarrollo de nuevos biomateriales , o la mejora de los ya existentes mediante modificaciones superficiales, capaces de extender la vida en servicio de los materiales en uso.En este trabajo se han caracterizado aleaciones FEA1CR,susceptibles de ser recubiertas de alúmina mediante oxidación térmica , y que han sido desarrolladas como posibles biomateriales.Durante la oxidación la aleación desarrolla una capa de alúmina tipo alfa,fina pero muy adherida.La generación de dicha capa va acompañada de tensiones de compresión muy elevadas que mejoran la resistencia a la fatiga.Dichas tensiones permiten deformaciones en el material de hasta 1,2-1,4%sin agrietamiento de la capa. Por otra parte, se han desarrollado nuevas aleaciones intermetálicas no ferromagnéticas cuya preparación a escala industrial se llevé a cabo posteriormente por pulvimetalurgia.La memoria recoge los estudios del comportamiento mecánico y de oxidación de dichas aleaciones, así como su interpretación en función de los aspectos microestructurales.El tamaño de grano de estas aleaciones se mantiene en el orden de 1-2 micras gracias a la presencia de una pequeña fracción de itria, que además contribuye a los elevados valores de dureza (=400Hz).Un aspecto a destacar de estas aleaciones es que, a pesar de tratarse de compuestos intermetálicos (conocidos por su baja ductilidad),se ha encontrado en una de las aleaciones valores de ductilidad del 5% , con un límite elástico de alrededor 1000MPa.Estas aleaciones son capaces de generar una capa exclusivamente de alúmina mediante tratamientos de oxidación térmica.La cinética y morfología de la misma depende de la temperatura de oxidación; a 900c prevalece la fase metaestable 0 y a 11000c la alfa-AL2O3. Estudios de oxidación en dos etapas mediante isótopos de oxígeno revelan que la capa crece por difusión aniónica.

Autor: ANTOLIN GANUZA RAQUEL.
Año: 2004.
Universidad: PAÍS VASCO.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIA.

Resumen: En el marco de la optimización de los métodos y procesos analíticos orientados a la consecución de la ISO17025 en el laboratorio analítico de la empresa Bostlan S.A., se han abordado las siguientes tareas. En primer lugar, se ha optimizado y validado el método de análisis de tamaño de partícula mediante el difractómetro láser para los polvos metálicos y fundentes empleados en Bostlan. Dentro de esta tarea, se han optimizado las condiciones instrumentales de medida, y se han equiparado las medidas a las obtenidas mediante la torre de tamices, que es la técnica de referencia. Asimismo, se ha preparado un material de referencia interno para el control estadístico del proceso de medida. La segunda tarea está relacionada con la optimización y validación de los métodos empleados en el análisis elemental de las materias primas. Dentro de esta tarea, se han abordado los siguientes aspectos: la selección de longitudes de onda para la medida mediante emisión atómica (ICP); la digestión de las muestras mediante microondas focalizados; la optimización del sistema de generación de hidruros / ICP para la determinación de Se y As, Hg, Sn...; la preparación de un material de referencia interno para el control estadístico de la determinación de Se en manganeso; la validación del sistema de espectofotometria de chispa con el ICP; y, la intercomparación de los resultados con los obtenidos por los laboratorios de los clientes. La tercera tarea es un ejemplo de una aplicación práctica que integra todos los aspectos abordados anteriormente con el fin de mejorar el producto fabricado en Bostlan.

Autor: ISTURIZ MOTA ALVARO ORLANDO.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: Salon de actos CTM-EUPM.
Centro de realización: ETSEIB, PAVELLÓ E Campus SUD.

Resumen: El presente proyecto de investigación se inscribe en una línea de investigación de largo alcance que considera el estudio de la totalidad del proceso pulvimetalúrgico de fabricación de componentes industriales y su incidencia en las propiedades mecánicas del producto resultante. Las etapas del proceso pulvimetalúrgico son: llenado del molde, transferencia, compactación del polvo, expulsión del molde y sinterización. Este estudio se centra en las dos etapas iniciales del proceso de compactación de piezas pulvimetalúrgicas, las cuales se destacan entre las etapas menos investigadas del proceso. La etapa intermedia de compactación ya ha sido objeto de numerosos estudios, mientras que la etapa final, o etapa de expulsión, comienza a ser actualmente objeto de investigación. Para ello, en el marco del presente proyecto se construye un montaje experimental de laboratorio que reproduce ambos procesos, el de llenado de moldes y el de transferencia. Entonces, se dispone de un sistema experimental capaz de reproducir ambos procesos de manera controlada y con el que se puede estudiar el comportamiento de un gran número de materiales granulares. Los ensayos realizados en este estudio han permitido distinguir diferentes regímenes de flujo durante el llenado tanto para arenas como para polvos metálicos, comprender la influencia de la forma y las dimensiones del molde, tanto como de la morfología y el tamaño de partícula, en la densidad aparente. Así, se distinguen tres regimenes de llenado diferentes como función de la velocidad de llenado y del tamaño de partícula del material. Un régimen de llenado contínuo a altas velocidades y un régimen de llenado discreto a bajas velocidades. Por último, se observa un régimen intermedio entre ambos, o régimen de flujo intermitente, en el que coexisten propiedades del régimen contínuo y del régimen discreto. Complementariamente a los ensayos de llenado que han permitido distinguir los tres tipos de regimenes de flujo se han realizados ensayos para medir el flujo másico en cada un de éstos regimenes. Estos ensayos han permitido una mejor caracterización de dichos regimenes al mostrar como son las variaciones del flujo en cada caso. Por otra parte, se han observado diferentes mecanismos friccionales asociados al proceso de transferencia. Destacándose de esta manera dos mecanismos complementarios que coexisten durante el proceso de transferencia, siendo estos: mecanismo de transferencia y mecanismo de cizalladura o no-transferencia. El factor que determina cual es el mecanismo predominante es el ancho del punzón, encontrándose que para anchos medios del punzón ambos mecanismos coexisten, favoreciendo una transferencia parcial. Para punzones delgados se presenta un mecanismo de cizalladura, o no-transferencia, mientras que para punzones anchos predomina el mecanismo de transferencia, favoreciéndose una transferencia eficiente. Por otra parte se estudia la presencia de bandas de cizalladura en el interior del material en las zonas cercanas a los planos de cizalladura forzados por el proceso de transferencia. El ancho de dichas bandas es relacionado con el tamaño de las partículas del material tanto como con el ancho del punzón empleado. Los resultados obtenidos al estudiar ambos procesos han sido empleados en el desarrollo y validación de un modelo numérico propuesto por un grupo de colaboradores de la UPC (CIMNE, Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería). En este sentido, se consigue un alto grado de correspondencia entre los resultados experimentales y las simulaciones en el caso del régimen de llenado contínuo durante la etapa de llenado y en la totalidad de la etapa de transferencia.

Autor: Gonzàlez Gasch Alex.
Año: 2005.
Universidad: GIRONA.
Centro de lectura: Escola Politecnica Superior, Universitat de Girona.
Centro de realización: Escola Politècnica Superior - Univeristat de Ciències.

Resumen: El aleado mecánico y la solidificación rápida son dos técnicas propicias para la formación de aleaciones metaestables nanocristalinas. En el presente trabajo se han producido aleaciones mediante ambas técnicas, con una composición de Fe-(Ni,Co)-M-B donde (M = Nb, Zr). Se ha estudiado la evolución temporal del proceso de producción de las aleaciones, así como el resultado final. La evolución del proceso de molienda ha consistido en un refinamiento del grano hasta límites manométricos (10 nm). Se ha analizado la estructura y la morfología de las fases presentes en las aleacions. Para dicho fin se han realizado estudios de calorimetría diferencial de barrido (DSC), termogravimetria (TG), termogravimetria magnética (TGM), difracción de rayos X (XRD), Espectroscopia Mössbauer de transmisión (TMS), Microscopia electrónica de barrido y de transmisión (SEM, TEM). Se ha comprobado que el resultado del proceso de producción es una solución sólida nanocristal·lina de estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC) de base hierro. Se han constatado la influencia que tienen los distintos elementos en la evolución del proceso de molienda y en el resultado final, por ejemplo, la inclusión de níquel favorece la formación de una minoritaria fase amorfa. Se ha estudiado la estabilidad térmica de las aleaciones mediante tratamientos térmicos a distintas temperaturas. Se ha constatado que las aleaciones resultantes son estables en un amplio intervalo de temperaturas. Para temperaturas superiores a 900ºC se produce la aparición de una nueva fase fcc-Fe-Ni Se ha demostrado mediante modelización termodinámica que los resultados obtenidos mediante aleado mecánico son distintos a los resultados cerca del equilibrio. Las fases obtenidas mediante ambas vías son distintas. La molturación de cintas obtenidas por solidificación rápida, se ha demostrado como una ruta alternativa a las aleaciones obtenidas por aleación mecánica, aunque se disminuya la estabilidad térmica de las aleaciones.