Estudio de la interacción sólido-gas durante la sinterización de aceros pulvimetalúrgicos aleados con cromo

Abstract

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