Diseño de matrices alternativas para cermets de Ti(C,N) como sustitutos de WC-Co
El Grupo de Tecnología de Polvos (GTP) de la Universidad Carlos III de Madrid ha desarrollado una metodología para el diseño y desarrollo de nuevos materiales para herramientas de corte.
En los últimos años ha surgido el interés de las comunidades científica e industrial por sustituir el material tradicionalmente empleado para esta aplicación: El carburo cementado (WC-Co). Las principales razones para tal efecto son la toxicidad del cobalto y de su combinación con el carburo de wolframio, la inclusión del cobalto y el wolframio en el listado europeo de materias primas críticas, y el fluctuante y creciente precio de este metal.
El carbonitruro de titanio, Ti(C,N), surge como un claro candidato para sustituir al tradicional WC, gracias a su excelente resistencia a desgaste a altas velocidades de corte, durabilidad y estabilidad química, entre otras propiedades. Respecto a la sustitución de la fase metálica, las aleaciones base hierro suponen una buena alternativa al Co. El Fe, además de ser una materia prima abundante y con un precio relativamente bajo, presenta otras ventajas, como la posibilidad de ser endurecido por tratamiento térmico.
Se seleccionaron dos aleaciones: FeNiCr y FeCrAl. La simulación termodinámica se ha contrastado con ensayos de DTA-TG y ángulo de contacto (Figura 1), con el objetivo de comprobar el comportamiento a alta temperatura y mojabilidad entre las fases cerámica y metálica. En la actualidad se está trabajando en el procesado de los nuevos materiales compuestos por pulvimetalurgia convencional. Las piezas finales obtenidas se caracterizarán en relación a su composición, microestructura y propiedades mecánicas.