Estudio del sinterizado de bimateriales Ti6Al4V/Al2O3 mediante in-situ dilatometría

Abstract

"Hoy en día, existe un creciente interés en el procesamiento de componentes multifuncionales para varios dominios de aplicación. Dichos componentes están diseñados como una combinación de varios materiales con propiedades complementarias para cumplir diversas funciones. Este propósito requiere el uso de materiales con diferentes propiedades. La metalurgia de polvos es una ruta alternativa que tiene la capacidad de producir componentes con propiedades adecuadas. Partes compuestas de dos capas una de cerámica y otra de metal fueron fabricadas mediante co- sinterización de ambas capas para obtener un bi-material. La capa cerámica está conformada por polvos de alúmina con un tamaño de partícula de 1 μm, mientras que la capa metálica está compuesta de polvos de Ti6Al4V con partículas inferiores a 20 μm. Las muestras fueron prensadas uniaxialmente en un dado de acero inoxidable de 8 mm de diámetro. Los compactos obtenidos fueron sinterizados mediante dilatometría óptica para estudiar la cinética durante el co-sinterizado. El análisis de imágenes permitió observar los cambios en la forma del componente a lo largo del ciclo térmico y también evidenciaron la formación de grietas en el centro de una pieza en etapas particulares del ciclo de sinterización. Finalmente, la muestra con la fractura fue observada mediante microtomografía de rayos x y se determinó que los esfuerzos generados por la diferencia de densificación entre ambas capas es capaz de romper la unión interparticular realizada durante el sinterizado. Se determinaron condiciones óptimas en las que la unión de ambas capas es aceptable sin la formación de grietas."