mecanismo de endurecimiento por dispersion de materiales

MECANISMO DE ENDURECIMIENTO POR
DISPERSIÓN DE MATERIALES COMPUESTOS
GRUPO 6
BÁRBARA CONDE HERRERA
NATALIA PAREDES LÓPEZ
COVADONGA TRENADO RUIZ
ÍNDICE
1.
2.
3.
GENERALIDADES
MATERIALES COMPUESTOS PARTICULADOS
MÉTODOS DE ENDURECIMIENTO
3.1. POR DISPERSIÓN
3.2. REFORZADOS CON PARTÍCULAS
3.2.1 CARBUROS CEMENTADOS
3.2.2 ABRASIVOS
3.2.3 CONTACTOS ELÉCTRICOS
3.2.4 MATRIZ POLIMÉRICA
3.2.5 COMPUESTOS CON PARTÍCULAS DE METALES
FUNDIDOS
1. GENERALIDADES
Un material compuesto es la unión de dos materiales para conseguir
propiedades que no son posibles de obtener en los materiales de partida.
Tipos: - Particulados
- Fibrosos
- Laminares
Propiedades mecánicas:
- Deformación elástica
- Deformación plástica
- Dureza
temporal
permanente
2. MATERIALES COMPUESTOS
PARTICULADOS
Los materiales particulados están compuestos por partículas de un
material duro y frágil rodeadas por una matriz más blanda y dúctil.
- Endurecidos por dispersión:
-pequeño número de partículas
-tamaño de partículas pequeño
-aumento de la dureza
Tipos
- Particulados verdaderos:
-elevado número de partículas
-tamaño de partículas mayor
-menor dureza
3. MÉTODOS DE
ENDURECIMIENTO
3.1. REFORZADOS POR DISPERSIÓN
Son un tipo especial de materiales endurecidos por dispersión que contienen un
tamaño de partículas de 10 – 250nm de diámetro.
La resistencia disminuye al aumentar la T
Características
Dispersante:baja solubilidad en la matriz y
no reaccione químicamente
DISPERSOIDE: partículas que bloquean el movimiento de las dislocaciones.
Aumentan el endurecimiento. (óxidos metálicos)
3. MÉTODOS DE ENDURECIMIENTO
3.2. REFORZADOS CON PARTÍCULAS
Contienen grandes cantidades de partículas gruesas que NO bloquean
el desplazamiento de las dislocaciones con eficacia.Producen
combinaciones de propiedades.No mejoran la resistencia.
Regla de las mezclas: predice con exactitud estas propiedades (p.ej:
densidad)
ρc= f1ρ1 + f2ρ2 + ... + fnρn
donde
ρc = densidad del material compuesto
ρn = densidad de cada uno de los constituyentes
fn = fracción volumétrica de cada constituyente
3. MÉTODOS DE
ENDURECIMIENTO
3.2.1. CARBUROS CEMENTADOS
Cerments. Contienen partículas cerámicas duras dispersas en la
matriz metálica.
Propiedades
- Cerámicos duros
- Rígidos
- Alta T de fusión
- Extremadamente frágiles
Se mejora
combinándolos con polvo de Co
Aplicaciones: Herramientas de corte
3. MÉTODOS DE
ENDURECIMIENTO
Ejemplos:
- Carburo de wolframio (foto)
- Carburo de tántalo
- Carburo de Titanio
3. MÉTODOS DE
ENDURECIMIENTO
3.2.2. ABRASIVOS
Alúmina (Al2O3), SiC, nitruro de Boro cúbico (BN)
Tenacidad
Partículas abrasivas compactadas con matriz vítrea o
polimérica.
Abrasivos de diamante
matriz metálica.
Aplicaciones: discos para rectificado y corte.
3. MÉTODOS DE
ENDURECIMIENTO
3.2.3. CONTACTOS ELÉCTRICOS
Requieren: Resistencia al desgaste más conductividad eléctrica.
Aplicaciones: Materiales utilizados en interruptores.
Ejemplo: el más usado es el Ag-W
La Ag pura conduce
la corriente eléctrica con eficacia y el W duro aporta resistencia al
desgaste.
3. MÉTODOS DE
ENDURECIMIENTO
3. MÉTODOS DE
ENDURECIMIENTO
3.2.4. MATRIZ POLIMÉRICA
Estos materiales mejoran propiedades como: resistencia a la
termofluencia, al desgaste, al calor, resistencia mecánica, rigidez,
dureza, y conductividad térmica.
Tipos de relleno
Carbonato de calcio
Esferas sólidas de vidrio
Diversas arcillas
Inconveniente: reducen la tenacidad y la ductilidad.
Ejemplo: negro de humo en el caucho vulcanizado.
3. MÉTODOS DE
ENDURECIMIENTO
3.2.5. COMPUESTOS CON PARTÍCULAS DE METALES FUNDIDOS.
Fundiciones de aluminio con partículas de SiC dispersas.
Comportamiento Tixotrópico: se comporta como sólido cuando no
se aplica ningún esfuerzo y como líquido al ejercerse una presión.
Aplicaciones: sector del automóvil
3. MÉTODOS DE
ENDURECIMIENTO
FIGURA 16.7. Microestructura de una aleación de fundición de
aluminio reforzado con partículas de carburo de silicio.
BIBLIOGRAFÍA
Ciencia y tecnología de los materiales.
Donald R. Askeland. Ed. Iberoamericana