Matrix-reinforcement reactivity in P/M titanium matrix composites

Abstract

La pulvimetalurgia siempre se ha mostrado como un proceso viable en la producción de componentes complejos con una minimización de la mecanización posterior de los mismos, por lo que representa una fuerte reducción de los costes de producción [1] . Esto se aplica en particular a materiales relativamente caros como las aleaciones de titanio [2 y 3] , donde resulta fundamental la minimización de las perdidas por mecanizado. Inicialmente, la pulvimetalurgia se ha considerado un método para la producción económica de componentes con su forma cercana a la final [4] . El titanio y aleaciones de titanio, sin embargo, no siempre pueden cumplir con estas expectativas, ya que ni son baratos ni su uso resulta generalizado [5 y 6] . No obstante, el alto coste de obtención de polvos y su posterior consolidación sólo puede justificarse en el desarrollo de nuevas aleaciones de titanio que no puedan obtenerse por colada, incluyendo en ello la reducción de las etapas de procesado, o en la producción de compuestos de matriz de titanio [7 y 8] .Las propiedades mecánicas de productos pulvimetalúrgicos de titanio dependen tanto de la composición de la aleación como de su densidad y microestructura final del compacto, que dependen a su vez de la naturaleza del polvo y el proceso de compactación, R Re ea ac ct ti iv vi id da ad d m ma at tr ri iz z--r re ef fu ue er rz zo o e en n c co om mp pu ue es st to os s d de e m ma at tr ri iz z d de e t ti it ta an ni io o p pu ul lv vi im me et ta al lú úr rg gi ic co o ( (· ·) ) V. Amigó * , F. Romero*, M.D. Salvador* y D. Busquets* R Re es su um me en n La elevada reactividad del titanio y la facilidad del mismo en formar intermetálicos dificulta la obtención de compuestos con este material y la necesidad, en todo caso, de recurrir al recubrimiento de las principales fibras utilizadas como refuerzo. Se propone obtener compuestos de titanio reforzados con partículas cerámicas y, por ello, resulta fundamental evaluar la reactividad entre los diferentes materiales. Se investiga como materiales de baja reactividad el nitruro y carburo de titanio y como materiales de mayor reactividad, ya constatada por la comunidad científica, el TiSi 2 . Esta reactividad se analizará mediante microscopía electrónica de barrido obteniéndose mapas de distribución de los elementos, que permiten establecer la posible influencia de la temperatura de sinterización y el tiempo de permanencia a éstas. De esta manera, se optimiza en lo posible las interacciones matriz-refuerzo para obtener unas propiedades mecánicas adecuadas. P Pa al la ab br ra as s c cl la av ve e Matrix-reinforcement reactivity in P/M titanium matrix composites A Ab bs st tr ra ac ct tThe high reactivity of titanium and the facility of the same one to form intermetallics makes difficult obtaining composites with this material and brings the need in any case of covering the principal fibres used as reinforcement. To obtain composites of titanium reinforced with ceramic particles is proposed in this paper, and for this reason it turns out to be f...

Powder Metallurgy Production of Ti-2 Wt Pct Si Alloy: Structural, Mechanical, and Electrochemical Characterization of the Sintered Material

“…Though Ti-rich Si alloy production has been demonstrated through alternative powder metallurgy routes, there are very few reports in the literature exploring these, with some notable exceptions. Amigo´et al [25,26] investigated Ti and TiSi 2 powder vacuum sintering between 1150°C and 1315°C and found that the Ti matrix reacts with TiSi 2 particles to produce Ti-Si and Ti 5 Si 3 intermetallic compounds. Pribytkov et al [27] studied Ti, Si, and Ti 5 Si 3 powder vacuum sintering at 1250°C, and reported the presence of a-Ti, Ti 5 Si 3 , and Ti 5 Si 4 alloys.…”

Estudio de la reactividad del titanio con partículas de adición por vía pulvimetalúrgica

“…Este tipo de unión puede existir en el caso de refuerzos que tengan la superficie rugosa. La ausencia de unión química conduce a un material compuesto con propiedades mecánicas mediocres (Amigó et al 2007).…”