Influencia de las condiciones de procesamiento sobre la densificación mediante sinter-hip de cermets de diboruro de titanio

Resumen

El estudio en el que se basa esta tesis se ha centrado en el desarrollo de una ruta de producción robusta basada en técnicas de sinter - HIP para los cermets de TiB2. Estos materiales suponen una alternativa a los basados en WC - Co empleados industrialmente como herramientas de corte y piezas resistentes a desgaste. La investigación partió de cermets de matrices dúctiles desarrollados hasta el momento y siendo posible su densificación únicamente por HIP. Estos se basaron en matrices Fe - Ni - Ti- Al y Ni3(Al,Ti). Una valoración en la fracción de fase matriz de los cermets permitió obtener valores de dureza y tenacidad superiores a los de los grados submicrométricos más finos de WC, con tamaños de partícula alrededor de 2.5 um. Los materiales con matrices ferríticas que se procesaron por HIP obtuvieron durezas HV10 entre 2225 y 1131 kg/mn2 y tenacidades entre 8.6 y 13.8 Mpa.m1/2 con porcentajes en volumen entre 8% y 36%. Con matrices intermetálicas se obtuvieron durezas HV10 entre 1982 y 1649 kg/mm2 y tenacidades entre 10.1 y 11.9 Mpa.m1/2 para materiales por porcentajes en volumen entre 10 y 20%. El desarrollo de una ruta de producción alternativa al HIP implicó un análisis de los mecanismos de sinterización y procesamiento por molienda. Se seleccionaron los cermets de matriz intermetálica para el estudio por su mejor capacidad de sinterización. Los mecanismos de densificación halladoso fueron de dos tipos. En primer lugar se detectó la presencia de un líquido eutéctico transitorio Ni - t durante el calentamiento en los cermets de matriz intermetálica, también presente en los cermets TiB2 - Ni. A dicho líquido se atribuyó el aumento de la capacidad de mojado de las partículas por parte de la matriz, ayudado por el efecto reductor de los óxidos del aluminio adicionado en forma de capacidad de mojado de las partículas por parte de la matriz, ayudado por el efecto reductor de los óxidos del aluminio adic