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Letras Universidad de Sevilla

Proyectos


Desarrollo y procesado de materiales nanoestructurados de base titanio obtenidos por molienda mecánica y sinterización

Responsable: Juan Manuel Montes Martos
Tipo de Proyecto/Ayuda: Plan Nacional del 2007
Referencia: MAT2007-61643
Fecha de Inicio: 01-10-2007
Fecha de Finalización: 30-09-2010

Empresa/Organismo financiador/es:

  • Ministerio de Educación y Ciencia

Equipo:

Resumen del proyecto:

El objetivo principal de este proyecto es la fabricación de componentes metálicos nanoestructurados de base titanio, a partir de polvos nanocompuestos de matriz titanio, obtenidos por molienda de alta energía, y sometidos a un procesado de consolidación, bien por la vía pulvimetalúrgica de prensado en frío y sinterización en horno, o bien, por medio de la técnica de Sinterización por Resistencia Eléctrica (S.R.E.). La peculiar baja sinterizabilidad del polvo de titanio se pretende mejorar mediante el uso de aditivos (polvos metálicos de Cu/Ni) capaces de formar fases líquidas durante la sinterización. Para la consolidación de los polvos, además del procesado pulvimetalúrgico de prensado en frío y sinterización en horno, se empleará la técnica de sinterización por resistencia eléctrica (S.R.E.). La extraordinaria rapidez del proceso de S.R.E. —la duración de las experiencias suele ser típicamente inferior al segundo—  hace posible la consolidación de los polvos en ausencia de atmósferas protectoras, y, previsiblemente, la preservación de la nanoestructura de los polvos de partida. Se realizará una amplia caracterización tanto de los polvos como de las piezas finales, especialmente, en lo relativo a propiedades mecánicas y a la relación entre microestructura y propiedades. Los nuevos procesados a desarrollar pueden resultar especialmente indicados para la fabricación de piezas pequeñas, ligeras y resistentes a la temperatura, de interés en la industria del transporte y otras. El Proyecto se beneficiará de la experiencia adquirida por el Grupo en investigaciones anteriores, sobre la consolidación del polvo de aluminio aleado mecánicamente, tanto por vía pulvimetalúrgica como eléctrica.

 

SUMMARY

The main object of this project is to obtain titanium-base nanostructured MMC components by a primary process of high-energy milling, to get nanocomposite titanium powders, followed by a consolidation process either by cold pressing and sintering or by the technique of electrical resistance sintering (E.R.S). Given that titanium powder has a low sinterability, densification will be improved by the use of additives (Cu/Ni metal powders) able to form liquid phases during sintering. For powder consolidation, in addition to the PM route of cold pressing and sintering in furnace, the technique of Electrical Resistance Sintering (E.R.S.) will be used. This process is very fast: the experiences duration is usually lower than one second. Thus, the powder consolidation can be carried out under non protective atmospheres, and, very probably, the nanostructure of original powders is preserved. An extensive characterization of powders and final parts, especially mechanical properties, will be carried out. The relationship between microstructure and properties will also be studied. The new processes to be developed will be of special interest for the manufacturing of large series of small, light and high-temperature resistant parts, to be used in the transport and other industries. The project is an application to titanium powder metallurgy of the findings of previous research work, carried out in our Laboratory, on the consolidation of mechanically alloyed aluminium powder and on the sintering of metals by E.R.S.

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