Using Alloys of Cr-Ni-Co system as metallic bond in powder metallurgy products

Utilización de aleaciones del sistema Cr-Ni-Co como ligante metálico en productos pulvimetalúrgicos

Se ha estudiado la posibilidad de utilizar aleaciones del sistema Cr-Ni-Cо como enlace metálico en la producción de ceramet. Como material de base se utilizó carburo de titanio. Se midieron propiedades mecánicas tales como resistencia a la flexión, resistencia a la tracción, viscosidad de impacto. Se considera la posibilidad de utilizar ceramet con un enlace metálico del sistema Cr-Ni-Co como material refractario. Como indicador de resistencia al calor se estimó el límite de larga durabilidad. Se establece que en el rango de temperaturas estudiado las propiedades del material son función del contenido de aglomerante.

INTRODUCCIÓN

Los materiales cerámico-metálicos, es decir, los ceramets, se obtienen por prensado y cocción de la mezcla de polvos cerámicos (carburos refractarios, óxidos, silicatos, etc.) y polvos metálicos como aglutinantes. Como aglutinante se suele utilizar cobalto. Después de mezclar los polvos se lleva a cabo la cocción a la temperatura de 1 400-1 500 o C. En el curso de la aglomeración el aglutinante disuelve una parte de los carburos y se funde. Como resultado se obtiene un material denso (la porosidad no supera el 2%) cuya estructura en un 80-95% está formada por partículas de carburo unidas por un enlace. El aumento del contenido de enlace provoca la disminución de la dureza, pero conduce al aumento de la durabilidad y la viscosidad [1, 3].

Debido a la búsqueda de nuevos materiales de alta temperatura, han aparecido estudios que tratan de estudiar el impacto del tipo y contenido del enlace en las propiedades de los materiales, en particular en las características de fluencia y el límite de durabilidad [4, 5]. Los estudios anteriores han demostrado lo prometedor de esta tendencia.

BASES EXPERIMENTALES

En este trabajo se estudia la posibilidad de utilizar aleaciones de los sistemas Ni-Cr y Ni-Cr-Co como ligante metálico y el impacto sobre las propiedades del ceramet. Para ello se varía el contenido del ligante en función de las propiedades demandadas del producto. Por ejemplo, si un material debe tener una alta resistencia a la rotura, y los requisitos de resistencia a las cargas de impacto son bastante menos importantes (por ejemplo, cuando se utiliza en discos de pequeñas turbinas), es conveniente utilizar los materiales que contienen aproximadamente del 20 al 45 % (en peso) de una aleación aglutinante [2, 3].

Sin embargo, si se trata de materiales para los dispositivos de guiado de turbinas en los que se requiere una durabilidad un poco menor pero una mayor resistencia al impacto, es posible permitir el uso de un material que contenga del 50 al 65 % (en peso) de ligantes [5].