Desarrollo de aleaciones maestras para la sinterización de aceros mediante fase líquida

Diagrama de fases obtenido con ThermoCalc

El desarrollo de aleaciones maestras de bajo punto de fusión resulta hoy en día de gran valor tecnológico ya que permite la obtención de piezas de elevada calidad. La formación de una fase líquida durante la etapa de sinterización del acero favorece la rápida densificación de la pieza y la eliminación de la porosidad, lo que supone una mejora de las propiedades mecánicas. Sin embargo, es esencial la formación de una fase líquida que asegure una distribución homogénea de los elementos de aleación y, además, proporcione un adecuado mojado del polvo.

Microestructura de un lingote Cu-Ni-Si


El Grupo de Tecnología de Polvos de la Universidad Carlos III de Madrid ha desarrollado un método eficiente de diseño de aleaciones maestras que permite predecir y controlar el comportamiento de la fase líquida durante el proceso de sinterización. La optimización de la composición de la aleación maestra se lleva a cabo en dos fases: un estudio termodinámico preliminar mediante el software ThermoCalc-DICTRA y una caracterización experimental de la aleación en forma de lingote. Estos investigadores han estudiado, entre otras, aleaciones Fe-Mn-Si y Cu-Ni-Si que exhiben excelentes propiedades. Entre las técnicas de caracterización utilizadas, destaca la monitorización de la evolución del ángulo de mojado y capacidad de infiltración de dichas fases líquidas sobre diferentes sustratos, lo que permite predecir la aparición, propagación y evolución del líquido durante el proceso de sinterización. Por tanto, se trata de un procedimiento que resulta de gran utilidad para estudiar el comportamiento de una aleación a alta temperatura y, reducir así, los problemas de control dimensional asociados a la formación de una fase líquida durante la sinterización de aceros pulvimetalúrgicos.

Infiltración de la aleación maestra Cu-Ni-Si en sustrato de acero

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