Estudio de la intercara en materiales compuestos tipo cermet para el diseño de matrices metálicas alternativas

Abstract

Uno de los grandes temas de investigación actual en el campo de los materiales compuestos tipo cermet base TiCN es la búsqueda de matrices metálicas alternativas a las convencionales las cuales cuentan en su composición Ni y/o Co de manera mayoritaria. El objetivo principal que debe cumplir el cermet con una matriz metálica alternativa es alcanzar propiedades similares e incluso superiores a las obtenidas con matrices convencionales utilizando materiales más económicos e inocuos. Además, siendo un material compuesto, a la hora de diseñar la composición de una nueva matriz metálica se debe tener en cuenta cómo es su interacción con el refuerzo cerámico. Este concepto cobra una mayor importancia en este tipo de materiales debido a que su fabricación se lleva a cabo mediante sinterización en fase líquida y las propiedades finales del material compuesto dependerán de la mojabilidad y solubilidad entre ambas fases. Algunas investigaciones sobre cermets reforzados con partículas de TiCN y matriz convencional han concluido que carburos como WC ó Mo2C tienen una gran influencia en la sinterabilidad de estos materiales compuestos porque mejoran la mojabilidad de la matriz metálica sobre el refuerzo cerámico. El objetivo principal de este trabajo es el estudio sistemático de la influencia de estos carburos en la sinterabilidad de un cermet base TiCN con Fe como matriz metálica. Para ello se ha estudiado la solubilidad entre ambas fases estudiando su intercara tanto de forma experimental como mediante herramientas de simulación termodinámica y cinética utilizando el software Dictra. Gracias a los resultados obtenidos se crea una metodología de trabajo que permite conocer la influencia de la composición en la solubilidad entre las dos fases siendo una herramienta útil en el diseño de nuevas matrices metálicas alternativas en cermets.