Pulvimetalurgia

Universidad Nacional de Córdoba - CRESU Cátedra: Materiales Ferrosos y no Ferrosos

Pulvimetalúrgia

Pulvimetalúria CRESU ! a"o #$%&

$


INTRODUCCIÒN 'a metaluria de (olvos es una rama de la elaboración cuyo )in es obtener (ie*as útiles a (artir de (olvos metálicos+ Se (uede traba,ar con di)erentes metales y aún con me*clas de metales y no metales como (or e,em(lo (olvos cerámicos+ 'a (ulvimetalúria o metaluria de (olvos en resumen consiste en me*clar los (olvos (rensarlos (ara obtener un com(rimido de )orma adecuada sinteri*ar el com(rimido y a veces e,ecutar un acu"ado o calibrado )inal (ara .ue el (roducto .uede dentro de tolerancias dimensionales+ Este (rocedimiento de con)ormado metálico ad.uirió ran desarrollo durante el silo // debido a )actores t0cnicos tales como la necesidad de obtener (ie*as estructurales (artiendo de metales duros y de elevado (unto de )usión necesidades económicas como disminuir eta(as de )abricación y minimi*ar la (erdida de material+ 'a (ulvimetalúria abarca las eta(as .ue van desde la (roducción de (olvos metálicos y no metálicos la me*cla de esos (olvos la alomeración sinteri*ación y acabados+ 'os (roductos t1(icos de (ulvimetalúria com(renden: Metales y aleaciones refractarias: 2nclusive

el 3unsteno Molibdeno 3itanio los .ue obtenidos

(or (rocesos de )undición resultan de rano muy rueso mientras .ue (or (rocesos de (ulvimetalúria se obtienen con (ro(iedades muy su(eriores+ Metales súper-duros:

4erramientas de carburos duros y 5erramientas

im(renadas con diamante+ Cojinetes y otras piezas porosas:

6e las cuales se re.uiere una (orosidad

controlada (osibilidad de im(renar con lubricante y de arear com(onentes no metálicos+ Piezas para fines eléctricos y magnéticos: Son

e,em(lo de estas (ie*as las escobillas de motor

contactos imanes (ermanentes núcleos man0ticos de alta (ermeabilidad etc en los cuales (ueden obtenerse combinaciones de (ro(iedades .ue no son obtenibles (or otro m0todo+ Elementos de maquinaria:

'os .ue (ueden tener (ro(iedades mecánicas in)eriores a las (ie*as

)or,adas o )undidas (ero .ue en cambio la )orma de las (ie*as y sus tolerancias dimensionales se obtienen a costo más económico (or no ser necesario el mecani*ado o bien (or.ue llevan un mecani*ado m1nimo+


%


Procesos típicos de la pulvimetalùrgia 6e acuerdo a la caracter1stica )inal de la (ie*a en )abricación se a,usta la secuencia de o(eraciones a e,ecutar al siuiente es.uema mostrado en la )iura+ a7 Fabricación de metales re)ractarios: Estos metales son destinados en servicio a tem(eraturas elevadas como (or e,em(lo aviones con (ro(ulsión a turbina co5etes etc: %- (ara condiciones menos severas de cree( 8tem(eraturas de sinteri*ado de 9$$ C a ;<$ C 5ierro n1.uel y cobalto7 #- Para condiciones más severas de cree( 8tem(eraturas de sinteri*ado 5asta %=$$ C7 3unsteno Molibdeno 3antalio Columbio Niobio etc7 En el (rimer caso con los metales Fe Ni Co el (olvo metálico se me*cla con (olvo ultra-)ino com(uesto de ó>ido de 3orio o (olvos cerámicos como alumina cal o manesia obteni0ndose una dis(ersión uni)orme del ó>ido areado+ 'ueo de me*clados los (olvos son com(rimidos con (resiones entre ?$ y =$ @Amm # (ara )ormar toc5os .ue lueo son (re-sinteri*ados en una atmós)era controlada 84idróeno7 Seuidamente lueo de un calentamiento a tem(eratura (or encima de %$$$ C estos toc5os son sometidos a un (roceso de de)ormación con un rado de e>trusión entre ?$ y =$ veces (ara obtener barras tubos u otras )ormas+ 6ebido a la dis(ersión de los ó>idos se lora multi(licar la resistencia al cree( en un rado tanto mayor cuanto más alta es la tem(eratura de sinteri*ado+ Para el seundo caso es decir en la (roducción de (olvos de má>ima re)ractariedad el (olvo metálico es com(rimido en barras con o sin areados no metálicos+ Estas barras cuando son de 3unsteno o Molibdeno son (re-sinteri*adas en atmós)era con 4idróeno (ara evitar la o>idación mientras .ue las barras de 3antalio o Columbio no son (re-sinteri*adas+ 'ueo sirviendo la barra misma de un resistor el0ctrico se la calienta con lo cual el núcleo de la barra llea a una tem(eratura alo más ba,a del (unto de )usión+ Esta o(eración se e)ectúa tambi0n en la atmós)era controlada 84idróeno7 (ara el 3unsteno y Molibdeno o en vac1o (ara el 3antalio o Columbio+ 'as barras sinteri*adas se someten a laminado o )or,ado en estam(as (roceso .ue se e)ectúa en caliente (ara el 3unsteno y Molibdeno y en )r1o (ara el 3antalio y Columbio+ 'as )ormas )inales se obtienen (or tre)ilado en )r1o o en caliente+ En el (roceso reci0n descri(to se (arte de (olvos de ó>idos de 3unsteno y nitrato de 3orio (ara obtener mediante la reducción y descom(osición res(ectivamente los (olvos de 3unsteno metálico y ó>ido de 3orio+ Pulvimetalúria CRESU ! a"o #$%&

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En las siuientes )iuras se muestra es.uemáticamente la secuencia de o(eraciones (ara la obtención de estos materiales+ FABRICACIÓN DE METALES REFRACTARIOS ?$ ! =$ Amm#

4idróeno Nitrato de 3orio D>ido de 3unsteno en (olvo

&<$ C ! ;<$ C ?<$ C ! <$$ C

3ambor de me*cla 6ió>ido de 3orio Polvo de 3unsteno

Proceso de reducción F O R J  D O

4idróeno %$$$ ! %?$$ C

Proceso de (re-sinteri*ado

Proceso de me*clado

tmós)era controlada

Proceso de (rensado

Pie*as )or,adas

! " T R U #I $ N

Proceso de sinteri*ado

arra de 3unsteno dúctil

Proceso de estirado 8)r1o o caliente7

Fiura %: Es.uemati*ación del (roceso de obtención de (ie*as yAo barras de metales re)ractarios (or (ulvimetalúria

b7 Fabricación de metales duros Su (rinci(al com(onente es el (olvo de carburos duros como los de 3unsteno o 3itanioB estos metales son obtenidos en )orma de (olvos desde sus minerales 8ó>idos7 (or v1a .u1mica+ 'os (olvos metálicos me*clados con material carbonoso se someten a un calentamiento (ara )ormar carburos+ Estos carburos una ve* molidos a un tama"o de (art1cula determinado son me*clados con (olvos metálicos de material de lia Cobalto (ara carburo de 3unsteno y Cobre (ara el carburo de 3itanioB suele tambi0n utili*arse N1.uel como metal de lia+ El (roceso de me*clado se reali*a más uni)ormemente en el tambor iratorio dado .ue la su(er)icie de las (art1culas de carburo se recubre con el metal de lia en )orma de (el1cula+ Utili*ando matrices se (rensan estos (olvos en las )ormas deseadas 8e,em(lo insertos de )resas o tornos7B cuando se )abrican (la.uitas (osti*as de corte (rimero se (rensan barras .ue des(u0s de un (re-sinteri*ado se cortan a la medida necesariaB las (ie*as de )orma se sinteri*an ba,o la (rotección de una atmós)era controlada+ Finalmente se a)ilan los bordes mediante recti)icado+ En la siuiente )iura se es.uemati*a el (roceso de obtención de metales duros+


?

Universidad Nacional de Córdoba - CRESU Cátedra: Materiales Ferrosos y no Ferrosos FABRICACIÓN DE METALES DUROS %& ' (& )g*mm+

3ambor iratorio de molido y me*cla Carburo de 3unsteno 3i u otro más (olvo de Co de lia

Secado Proceso de molido y me*clado y recubierto

Proceso de (rensado

4idróeno tmós)era controlada

9<$ C ! ;<$ C

Esmerilado Proceso de (re-sinteri*ado

Sinteri*ado Proceso de Con)ormación

Pie*as de )orma

Fiura #: Es.uemati*ación del (roceso de obtención de metales duros (or (ulvimetalúria

c7 Co,inetes auto-lubricantes o im(renados Como es sabido el bronce con contenidos de Esta"o entre 9 y %#G 8bronces al Esta"o7 sirve (ara obtener co,inetes (or (roceso de )usión .ue deben so(ortan las solicitaciones severas 8un e,em(lo de esto son las má.uinas laminadoras7B estos co,inetes contienen: una solución sólida HIJ de Esta"o en Cobre .ue )orma una matri* metálica y cristales muy duros del com(uesto inter-metálico Cu =Sn llamado HKJ .ue cum(le dos )unciones a la ve* (rimero reduce e)ica*mente la )ricción con el elemento so(ortado en iro y seundo da luar a la a(arición de micro-rietas dentro de la matri* .ue alberan el aceite lubricante+ 'os co,inetes )undidos en cambio re.uieren la lubricación e>terna (ara no da"arse+ Para el caso de )abricación de los co,inetes auto-lubricados se (arte de los (olvos de Cobre y de Esta"o con un areado de ra)ito cuyo (a(el es el de me,orar la auto-lubricación+ 6e la me*cla una ve* (re(arada se (rensan los cuer(os de co,inetes y se los sinteri*a de manera tal .ue se (rodu*ca una (orosidad determinada+ 6urante el (roceso de sinteri*ado se )orman los mismos com(onentes estructurales ya mencionados en los bronces )undidos+ Una ve* terminadas las o(eraciones de dimensionado y mecani*ado las (ie*as son im(renadas en aceite .ue rellena los (oros+ En la )iura siuiente se muestra es.uemáticamente el (roceso de obtención de co,inetes im(renados en aceite+


=

Universidad Nacional de Córdoba - CRESU Cátedra: Materiales Ferrosos y no Ferrosos FABRICACIÓN DE COJINETES IMPREGNADOS EN ACEITE Polvos de ranulometr1a bien determinada de Cu Sn y ra)ito Proceso de me*clado

'lenado del molde sin Presión

tmós)era reductora

Co,inetes auto-lubricados Proceso de sinteri*ado

2m(renado en aceite 6imensionado

Fiura ?: Es.uemati*ación del (roceso de )abricación de co,inetes im(renados en aceite+

d7 Fabricación de )iltros u otras (ie*as de metal (oroso En este (roceso el )actor de (rimordial im(ortancia lo constituye la )orma eom0trica y tama"o de las (art1culas de (olvo metálico (or cuanto la con)ormación de las (ie*as se e)ectúa (or (resión muy ba,a o bien sin (resión+ En el siuiente es.uema se muestra este (roceso+ FABRICACIÓN DE FILTROS DE METAL POROSO 'lenado del molde a ba,a Pr

Polvos de ranulometr1a bien determinada de Fe aleantes y ra)ito

3ambor iratorio

Proceso me*clado Proceso (rensado


Metal (oroso

Proceso de sinteri*ado

Fiura =: Es.uemati*ación del (roceso de obtención de )iltros de metal (oroso (or (ulvimetalúria

e7 Fabricación de elementos de má.uinas Mediante (rocesos (ulvimetalúricos se )abrican elementos o com(onentes de má.uinas .ue deben cum(lir con las siuientes condiciones: %7 'a (ie*a .ue se desea obtener es de tal eometr1a .ue su e,ecución mediante mecani*ado u otros (rocesos tecnolóicos e>iir1a un alto rado de usinado lo .ue involucra obviamente muc5a mano de obra y un considerable des(erdicio de material+ Pulvimetalúria CRESU ! a"o #$%&

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#7 'as (ro(iedades mecánicas de las (ie*as sinteri*adas .ue siem(re son in)eriores com(aradas con (ie*as )or,adas u obtenidas (or )undición no a)ectan la (er)ormance durante el servicio+ Son e,em(lo de este ti(o de (ie*as las .ue se muestran en la siuiente )otora)1a .ue son enrana,es en este caso de tama"o reducido+ FABRICACIÓN DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS Polvos de ranulometr1a bien determinada de Fe aleantes y ra)ito

3ambor iratorio

Proceso me*clado Proceso (rensado


Pie*as )errosas (Amá.uina

Proceso de sinteri*ado 6imensionado yAo mecani*ado

Fiura <: Es.uemati*ación del (roceso de )abricación de elementos de má.uinas (or (ulvimetalúria

'a tabla siuiente muestra alunos de los materiales más usados en el (roceso considerado anteriormente como as1 tambi0n sus (ro(iedades mecánicas en (ie*as manu)acturadas (or (ulvimetalúria+


&


Caracter1sticas de (ie*as obtenidas (or (rocesos de (ulvimetalúria Material

Fluencia

6ensidad

ronce al Sn ronce al Sn con < a %$G Sn cero al Carbono cero al carbono con $? G C cero $% G C y Sinteri*ado

L 9 && L &%

#G Cu cero $% G C y

%%$$ C Sinteri*ado

&9 &%

#G Cu cero $9 G C

%?$$ C Sinteri*ado

&9

y # G Cu cero C $9 G C

%%$$ C Sinteri*ado

y #G Cu ;; G Fe  %G de

%%<$ C

ra)ito enrana,

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@Amm# 99 %= %<= #$ ---

'im Rotura

laramiento

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auto- lubricados 3abla: Caracter1sticas )1sicas y mecánicas de (ie*as obtenidas (or (ulvimetalúria

6e esta tabla sure como dato .ue cuando las (ie*as sinteri*adas demuestran una mayor densidad tambi0n es mayor su resistencia a la tracción y su alaramiento+  su ve* la densidad de una (ie*a terminada va en crecimiento con la densidad de la (ie*a cruda antes de sinteri*ar o sea con la com(resión a(licada y tambi0n con la tem(eratura más elevada de sinteri*ación+ 'os (olvos metálicos cuando son sometidos a com(resión en un molde no demuestran )lu,o (lástico en sentido transversal al e,e de com(resión+ Se subsana esta limitación (ara llenar moldes más com(le,os mediante el uso de lubricantes como el ácido esteárico+

Polvos met,licos ' -.odos de o/te0ci102 'os (olvos utili*ados en la (ulvimetalúria (ueden ser )abricados (or diversos m0todos .ue (ermiten obtener una ran diversidad de )ormas y tama"os ada(tables a todas las demandas+ Pulvimetalúria CRESU ! a"o #$%&

L


'os (olvos metálicos deben de ser es)0ricos o casi es)0ricos con un m1nimo de (olvo )ino y sin (art1culas randes+ 'as (art1culas del (olvo no deben tener (orosidad interna y deben además )luir bien en la matri*+ 'os (olvos comerciales no reúnen todas estas (ro(iedades (ues suelen ser me*clas de (art1culas es)0ricas anulosas laminares dendr1ticas y con estructuras com(actas y (orosas+ 6e)initivamente el tama"o de rano del (olvo in)luye de manera decisiva en la calidad de la (ie*a o materiales elaborados+ 'as (ro(iedades de los (roductos obtenidos y las t0cnicas a em(lear de(enden en alto rado de las caracter1sticas del (olvo de (artida+ 'a elección de un (olvo adecuado se basa en dos )actores: a7 Com(osición .u1mica de la (ie*a terminada+ b7 Caracter1sticas )1sicas del (olvo .ue abarcan 8)orma eom0trica y tama"o de (art1culas densidad a(arente (ure*a

a(titud (ara )luir durante la

com(resión y tambi0n la micro-estructura de las (art1culas+ mbos )actores in)luyen en el e)ecto de la sinteri*aciónB en esta o(eración el (rinci(al (roblema es el de cómo evitar el crecimiento de las (art1culas 5asta un tama"o no deseado+ 6urante el (roceso de sinteri*ación el material de lia se licua y si ba,a la tensión su(er)icial de las (art1culas en contacto estas se absorben mutuamente dando luar al crecimiento de las mismas+ El m0todo de )abricación de (olvos tambi0n de(ende de los )actores enumerados anteriormente+ Entre estos m0todos el más usado es el m0todo de reducción de óxidos metlicos .ue consiste en el siuiente (rocedimiento: 'os ó>idos metálicos obtenidos (or molienda a bolas o (reci(itados (or v1a .u1mica son lueo reducidos a metal mediante la acción de monó>ido de carbono o 5idróeno y )inalmente molidos a sus tama"os )inales+ El (olvo obtenido (or 0ste m0todo es es(on,oso e irreular+ 'os metales más )recuentes .ue se tratan (or 0ste m0todo son el Fe y Cu+ 'os metales de ba,o (unto de )usión son (ulveri*ados mediante el proceso de atomización .ue consiste en 5acer (asar el metal l1.uido a trav0s de un ori)icio a(licando a la ve* un c5orro de aire com(rimido de va(or de aua o bien de as inerte+ Esto se muestra es.uemáticamente en la siuiente )iura+ 6ebido a la súbita solidi)icación .ue se (roduce el metal a(arece en )orma (ulverulenta lueo se lo trata en un 5orno con atmós)era reductora (ara eliminar el ó>ido su(er)icial )ormado+ Este (rocedimiento es utili*ado (ara )abricar (olvos de Fe Sn Pb n Cd ronces y ceros y con este (roceso se obtienen (art1culas de )orma es)0rica+


9


Fusión

Puri)icación ba,o vac1o

tomi*ación

Fabricación de toc5os

Com(resión isostática en caliente

Fiura &: Es.uemati*ación de uno de los m0todos de obtener los (olvos y de com(actarlos+

Otra t0cnica es la del electrodo giratorio .ue es.uemáticamente consiste en conectar el linote o barra .ue se desea atomi*ar a un (olo de corriente el0ctrica de manera .ue (ueda irar sobre su (ro(io e,e a velocidad variable el otro e>tremo es un electrodo de ol)ramio+ Entre ambos electrodos se a(lica un (otencial el0ctrico elevado como (ara .ue salte la c5is(a y (rovo.ue la )usión del linote+ 'a )uer*a centr1)ua del electrodo iratorio es su)iciente (ara e>(ulsar otas de metal l1.uido .ue se solidi)ican des(u0s en )orma de (olvos es)0ricos+ El método electrol!tico es una o(eración de electrólisis convencional en la .ue el ánodo es soluble y el cátodo es de acero ino>idableB controlando adecuadamente las variables del (roceso 8concentración del electrolito volta,e am(era,e y tem(eratura del ba"o7 se consiue )ormar un de(ósito es(on,oso .ue lueo se lo lava (er)ectamente tritura tami*a y deso>ida en una atmós)era reductora+ Se )abrican con este m0todo (olvos de Fe Cu Ni  l Pb+

Microra)1as SEM de de(ósitos de cadmio obtenidos a di)erentes (otenciales catódicos+ Electrodo de cilindro rotatorio+ 'a )iura muestra la mor)olo1a de los de(ósitos de cadmio en )unción del (otencial catódico al cual )ueron obtenidos 8sociación rentina de Materiales7


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Procesos 3ue co04orma0 la pulvimetalúrgia 3rituración Consiste en el desmenu*ado del metal (or medios mecánicos se debe a(licar de )orma a(ro(iada a la )abricación de (olvos dúctiles debido a .ue los mismos se alutinan sobre los martillos o dientes de las trituradorasB (or 0ste m0todo se suelen )abricar (olvos de Mn Cu y Pb alunas veces endurecidos con elementos de aleaciónB 'os (olvos tienen en este caso )ormas irreulares y anulosas+ Com(actación Esta o(eración tiene (or ob,eto dar )orma y consistencia 8resistencia en verde7 a la masa de (olvo (ara su mani(ulación con cuidado desde la e>(ulsión de la matri* 5asta el (aso (or el 5orno de sinteri*ado+ ásicamente consiste en a(licar una (resión elevada a una masa de (olvo (reviamente colocada en una matri* o molde .ue es el neativo de la )orma )inal+ 'a co5esión de los (olvos metálicos en verde (uede ser considerada como una verdadera soldadura en )r1o de los (untos de contacto de las (art1culas de (olvo+ El (olvo es com(rimido utili*ando (rensas 8mecánicas o 5idráulicas7 en una matri* as1 se obtienen lo .ue se conoce como (ie*a en verde+ 'as (rensas más utili*adas son unia>iales en la .ue la (resión se a(lica al (olvo en una sola dirección+ Un inconveniente de este m0todo es la ba,a relación lonitudAdiámetro .ue (uede obtenerse en las (ie*as debido al radiente de densidad .ue se (roduce entre el centro de la (ie*a y las *onas más (ró>imas al (un*ón+ Para obtener un com(acto con mayor densidad se em(lean (rensas de doble 0mbolo+ Prensado isosttico en fr!o

Es un m0todo de com(actación .ue se reali*a encerrando 5erm0ticamente el (olvo en moldes elásticos t1(icamente de oma láte> o PQC a(licándoles (resión 5idrostática mediante un )luido .ue (uede ser aua o aceite+ 'as (ie*as en verde obtenidas (or este sistema tienen (ro(iedades uni)ormes e isótro(as+ Una de las (rinci(ales venta,as de este m0todo de com(actación es la alta relación lonitudAdiámetro .ue (uede obtenerse en las (ie*as con res(ecto a la com(actación unia>ial+ Es un m0todo muy utili*ado (ara la com(actación de (ie*as cerámicas+ En la com(actación se distinuen claramente tres )ases: - llenado del molde  .ue (uede ser (or (eso o volumen e>actos (ara enrasar el moldeB se reali*a en )orma automática+ - compresión se reali*a con (rensas mecánicas .ue (ueden (roducir 5asta ?$ (ie*asAminuto y (rensas 5idráulicas .ue tienen más (otencia (ero son lentas # a ? (ie*asAminuto+ - la expulsión se reali*a (resionando con el (un*ón in)erior o des(la*ando de la matri*+ Pulvimetalúria CRESU ! a"o #$%&

%$


Sinteri*ado Consiste en calentar la masa de (olvo com(actada a tem(eratura in)erior a la de su (unto de )usión durante el tiem(o su)iciente (ara .ue las (art1culas se suelden y el com(onente resultante con aluna (orosidad ad.uiera resistencia mecánica+ 3s  #A? a =A< de 3 F 83F 3em(eratura de Fusión7 Por e,em(lo: El sinteri*ado del Fe se reali*a a tem(eraturas de %%$$ C ! %#<$ C en 5ornos de atmós)eras controladas (ara evitar la o>idación de las (ie*as (ermite la di)usión atómica y la )ormación del enlace metálico entre los ranos del (olvo+ El tiem(o de sinteri*ado var1a entre los #$ y =$ minutos+ En la sinteri*ación de (olvos metálicos se distinuen dos eta(as di)erentes: -% el crecimiento de los (uentes de enlace y densi)icación (orosidad interconectada+ -# coalescencia y (orosidad aislada+ Esta (articularidad es )recuentemente utili*ada (ara la obtención de (ie*as con (oros interconectados .ue (ueden incor(orar buena cantidad de lubricante 85asta un ?$ G en volumen7 y dan orien a los bu,es auto-lubricados+ Un as(ecto im(ortante es el ti(o de atmós)era neutra utili*ada (ara llevar a cabo el (roceso+ En el siuiente ra)ico se muestran las curvas de tensión - de)ormación de un mismo com(uesto (rocesado de la misma )orma y ba,o id0nticas condiciones (ero sinteri*ados en atmós)eras di)erentes+ En las )oto-microra)1as se muestran las micro-estructuras de los materiales )abricados a (artir de (olvo de β-SiC y sinteri*ados en atmós)eras de arón y nitróeno res(ectivamente + 'a tem(eratura del (roceso )ue de %;$$ C+


%%


a

/

Micro-estructuras de los materiales )abricados 8a %;<$C durante ? 5oras7 en atmós)era de: a7 arón y b7 nitróeno+

E>iste una am(lia ama de tem(eraturas de sinteri*ado sin embaro las siuientes 5an demostrado ser satis)actorias (ara los materiales mencionados+ 3em(eraturas ó(timas de sinteri*ación de alunos metales y aleaciones

3abla: lunas tem(eraturas de

4ierro

%$;< C

sinteri*ación de metales

cero ino>idable

%%9$ C

acero y aleaciones no )errosas+

Cobre

9L$ C

Carburo de 3unsteno

%=9$ C

O(eraciones )inales E>iste una serie de o(eraciones .ue tienen (or )inalidad me,orar las caracter1sticas mecánicas )1sicas y .u1micas del sinteri*ado as1 como el control dimensional y el as(ecto est0tico .ue se a(lican en )unción de la verdadera necesidad .ue cada caso (resentaB a.u1 mencionaremos las más )recuentes como el calibrado tratamientos t0rmicos (avonado soldadura etc+ El calibrado Consiste en a(licar una (resión su(erior a la de com(actado mediante una matri* id0ntica a la de com(actación (ero con dimensiones muy (recisas se reali*a a tem(eratura ambiente lubricando las (aredes de la matri*B con 0sta o(eración se solucionan las distorsiones dimensionales y (e.ue"as de)ormaciones .ue se (roducen durante el sinteri*ado+


%#


'os tratamientos t0rmicos Se a(lican los mismos tratamientos t0rmicos .ue a los metales obtenidos (or (rocesos convencionales aumentan la resistencia mecánica y o la dure*a su(er)icial+ Se a(lican seún la com(osición .u1mica y los re.uisitos de uso de la (ie*a+ El (avonado Es una o(eración de (rotección .ue tiene (or ob,eto (roducir la o>idación su(er)icial controlada del com(onente metálico (or calentamiento en atmós)era o>idante+ Consiste en colocar las (ie*as en un tan.ue con aua en el .ue se introduce va(or sobrecalentado a <<$ C en este caso se debe controlar muy bien el tiem(o de e>(osición+ Soldadura 'as (ie*as obtenidas (or (ulvimetalúria (ueden ser soldadas ba,o condiciones muy es(eciales y estricto cuidado de no incor(orar im(ure*as+


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Utili5aci10 del proceso de pulvimetalúrgia Tste (roceso se utili*a en la )abricación de (artes con ran diversidad de a(licación - )ilamentos incandescentes de 3unsteno (ara lám(aras - bronces (orosos auto-lubricados (ara la industria de la automati*ación industrial - 5erramientas de corte con aleaciones de carburo de 3unsteno-Cobalto y aceros rá(idos - contactos el0ctricos de metales con (untos de )usión muy dis(ares Cu- - - )iltros resistentes a ol(es y variaciones bruscas de tem(eraturas - en la industria nuclear como material combustible 8Uranio enri.uecido con Plutonio y 3orio7 vaina reci(iente de combustible 8ó>idos de luminio y Manesio7 y como (rotector en )orma de (lacas 8de  - Co - Ni7 - En la )abricación de ladrillos re)ractarios li,as (iedras de amolar 8 e,em(lo el com(uesto CSi 7


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6e0ta7as 8 limitacio0es de la pulvimetalúrgia 6os ra*ones (rinci(ales motivan la a(licación (ráctica de este (roceso: 'a obtención de (ro(iedades y )ormas eom0tricas no obtenibles (or otros (rocesos y la eliminación o reducción del usinado+ Res(ecto a la econom1a del (roceso considerado resulta .ue cuanto más (e.ue"a es la (ie*a a )abricar tanto más lara debe ser la serie a (roducir+ Por otra (arte y com(arando el costo de )abricación mediante (ulvimetalúria y )undición (or moldeo se tiene (ara (ie*as (e.ue"as:

!0 Pulvimetalúrgia 9 Vol. del polvo de me!l"Vol. de l! p#e$! e%m#&!d! 9 co0sta0te !0 la 4u0dici10 9 Vol. del me!l l'()#do"Vol. de l! p#e$! e%m#&!d! decrecimie0to a medida 3ue la pie5a aume0ta el tama:o + Resulta (ues .ue las (ie*as sinteri*adas (e.ue"as resultarán más económicas+ lunas de las desventa,as del (roceso de (ulvimetalúria son las siuientes: 'os (olvos son caros y di)1ciles de almacenar+ El costo del e.ui(o (ara la (roducción de los (olvos es alto+ lunos (roductos (ueden )abricarse (or otros (rocedimientos más económicos Es di)1cil 5acer (roductos con dise"os com(licados+ E>isten alunas di)icultades t0rmicas en el (roceso de sinteri*ado es(ecialmente con los materiales de ba,o (unto de )usión+ lunos (olvos de rano )ino (resentan rieso de e>(losión como luminio Manesio irconio y 3itanio+


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esta relaci10 va e0


Fiura L: Com(resibilidad de (olvos de 5ierro

Figura 8: Obtención de piezas por pulvimetalúrgia


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'a reedición del (resente escrito 5a sido reali*ada tomando como base al a(unte editado (or el Pro)esor 2neniero runon F Podc*as@i y se 5an areado alunos conce(tos rá)icos )otora)1as y )iuras demostrativas de otros libros de te>to (ara enri.uecer aún más el (resente a(unte+ 'a reedición de este a(unte no es ba,o ninún (unto de vista 5aber editado bibliora)1a basándome en conocimientos y e>(eriencias a,enas+

2n+ 6aniel F+ Varutti We)e de 3raba,os Prácticos U+N+C+


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ibliora)1a - Metaluria de trans)ormación 8runon F Podc*as@i7 - Steels (roduced by (oXder metallury 835yssen France7 - Metaluria de trans)ormación 82n Fontana7 - (untes del (ro)esor Rodrio Palma 8Universidad de C5ile7 - 2n)luencia de la atmós)era de (rocesado sobre las (ro(iedades mecánicas de β-SiC sinteri*ado con )ase l1.uida 8Q222 Conreso Nacional de Pro(iedades Mecánicas de Sólidos Vandia #$$#7 - rticulo de la sociación rentina de Materiales 8obtención de (olvos7


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Pulvimetalurgia

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