Materiales compuestos de matriz acero inoxidable austenítico reforzado con intermetálicos : comportamiento mecánico, a corrosión y desgaste

Abstract

La investigación que se presenta en esta Tesis Doctoral, surge como respuesta a la necesidad de resolver una serie de problemas que están relacionados entre sí, como son el encontrar condiciones de producción industrial de bajo costo para los aceros inoxidables pulvimetalúrgicos, seleccionar las distintas variables de sinterización que mejoran el comportamiento de los materiales compuestos de matriz acero inoxidable reforzados con intermetálicos, identificar las posibles interacciones matriz/refuerzo y determinar la posibilidad de prevención y reducción de los fallos por corrosión ya sea intergranular, a altas temperaturas o por picaduras. Con el fin de mejorar el comportamiento a desgaste y corrosión de los aceros inoxidables pulvimetalúrgicos e, stos se han reforzado con partículas de AlCr2 y ? - TiAI, y sinterizados en distintas condiciones, tales como atmósferas de amoniaco disociado a 1120°C y vacío a 1120°C, 1200°C y 1250°C, respectivamente. Los efectos de estas variables en los compuestos producidos se estudiaron desde el punto de vista mecánico, comportamiento frente al desgaste y a la corrosión. Las condiciones de procesado utilizadas permiten variar la cantidad de refuerzo que se debe añadir y establecer criterios para la optimización de la temperatura de sinterización que evite la formación de una porosidad que propicie el deterioro de propiedades mecánicas, del comportamiento frente al desgaste y frente a la resistencia a la corrosión. Los refuerzos empleados posibilitan que los aceros inoxidables puedan ser sinterizados en condiciones industriales, disminuyendo tanto el efecto del nitrógeno en la corrosión intergranular como en la oxidación a altas temperaturas. _________________________________________________

The research developed in this Doctoral Thesis arises as a result of the trial to resolve sorne problems related among them. These problems include: to find 10w cost industrial cónditions of production of sintered stainless steels, to select the appropriated sintering variables that improve the behaviour of stainless steel matrix composites reinforced with intermetallics, to identify the probable ¡nteractions between matrix and reinforcemerit, and to determine the prevention and reduction of corrosion failures, like intergranutar corrosion, high temperature oxidation or pating corrosion. In order to improve the corrosion and wear behaviour of sintered stainless steels, they have been reinforced with particles such as AICr2 and y -TiAI, and sintered in different conditions, such as dissociated ammonia at 1120°C and vacuum at 1120°C, 1200°C y 1250°C, respectively. The effects of those elements on the composites were evaluated from mechanical, corrosion and wear points of view. Processing conditions allow to vary the amount of reinforcernent that can be added and to establish criteria to optimise sintering temperature to avoid porosity formation, negative for mechanical properties, wear behaviour and corrosion resistance. Reinforcements used in this research allow sintering stainless steels in industrial conditions, lowering the effect of nitrogen on intergranular corrosion, and high temperature oxidation.