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Estudio del comportamiento mecánico en función de la temperatura de las aleaciones pulvimetalúrgicas Ti-3-2,5 y Ti-6-7

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2011-10
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2011-10-25
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Este proyecto se ha desarrollado conjuntamente entre la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). El trabajo experimental se ha realizado en las instalaciones del Departamento de Ciencia de Materiales de la UPM y del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Escuela Politécnica de la UC3M. En el presente proyecto de investigación se ha llevado a cabo la caracterización mecánica a diferentes temperaturas de dos aleaciones de titanio fabricadas mediante pulvimetalurgia. Las aleaciones objeto de estudio son: Ti-3-2,5 y Ti-6-7. Ambas aleaciones han sido procesadas mediante la mezcla de una aleación maestra y polvo de titanio elemental, compactación del polvo en prensa uniaxial de matriz flotante, sinterizadas en vacío durante dos horas a 1250 ºC y sometidas a un post-procesado mediante compactación isostática en caliente (HIP) a 1000 ºC durante dos horas. Para la caracterización de estos materiales se han realizado estudios mecánicos y análisis de las muestras después de ensayo. Los ensayos mecánicos, que se realizaron en el intervalo de temperaturas de 25 ºC a 400 ºC, han sido: Dureza. Módulo de elasticidad y su variación con la temperatura. Límite elástico o resistencia a flexión y su variación con la temperatura. Tenacidad a fractura y su variación con la temperatura. La microestructura de un material está estrechamente ligada a sus propiedades físicas, químicas o mecánicas y éstas a su vez con el proceso de fabricación del material. Por este motivo y para tener una visión más amplia de los materiales se ha completado el proyecto con un estudio fractográfico y micrográfico. En el análisis fractográfico se estudiarán los mecanismos que se presentan en el proceso de rotura de las probetas. El estudio micrográfico ayudará a comprender el comportamiento de éstas gracias a la identificación de las posibles fases presentes. ______________________________________________________________________________________________________________________
This project has been developed jointly by the Universidad Carlos III de Madrid and Universidad Politécnica de Madrid. The experimental work has been completed at the Department of Materials Science (Escuela Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos) of the UPM and at the Department of Materials Science and Engineering (Polytechnic School) of the UC3M. In this research project a mechanical characterization of two titanium alloys produced by powder metallurgy was carried out at different temperatures. Alloys under study are: Ti-3-2,5, 5 and Ti-6-7. Both alloys have been processed by mixing a master alloy and a powder of elemental titanium, pressed in an uniaxial floating die press sintered in vacuum for two hours at 1250 °C and subjected to hot isostatic pressing (HIP) at 1000 °C for two hours. For the characterization of these materials a study based on physical testing, mechanical studies and analysis of samples after testing is developed. The mechanical tests run in the temperature range from 25 to 400 ºC, are, Hardness. Modulus of elasticity and its variation with temperature. Yield strength or flexural strength and its variation with temperature. Fracture toughness and its variation with temperature. The microstructure of a material is closely linked to their physical, chemical, mechanical properties and these in turn with the manufacturing process of the material. For this reason and for a wider view of the materials the project was completed with fractographic and micrographic study. The fractographic analysis will study the mechanisms that are in the process of breaking the specimens. Micrographic study helps to understand their behavior by identifying the possible phases present.
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Keywords
Pulvimetalurgia, Mecánica de sólidos, Aleaciones metálicas, Titanio
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