{"id":111921,"date":"2021-07-28T09:58:35","date_gmt":"2021-07-28T08:58:35","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/que-es-la-metalurgia-de-polvos-definicion\/"},"modified":"2021-09-15T12:32:31","modified_gmt":"2021-09-15T11:32:31","slug":"que-es-la-metalurgia-de-polvos-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/es\/que-es-la-metalurgia-de-polvos-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la metalurgia de polvos? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
La metalurgia de polvos (PM) es una rama de la metalurgia en crecimiento y en r\u00e1pida evoluci\u00f3n basada en la producci\u00f3n de materiales en forma de polvos met\u00e1licos y la fabricaci\u00f3n de piezas a partir de estos materiales. <\/div><\/div>\n
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La metalurgia de polvos (PM)\u00a0es una rama de la metalurgia en crecimiento y en r\u00e1pida evoluci\u00f3n basada en la producci\u00f3n de materiales en forma de polvos met\u00e1licos y la fabricaci\u00f3n de piezas a partir de estos materiales.\u00a0Los procesos de pulvimetalurgia pueden evitar, o reducir en gran medida, la necesidad de utilizar procesos de remoci\u00f3n de metal, lo que reduce dr\u00e1sticamente las p\u00e9rdidas de rendimiento en la fabricaci\u00f3n y, a menudo, resulta en costos m\u00e1s bajos.\u00a0El mercado principal del polvo met\u00e1lico es el de piezas complejas fabricadas con diversas tecnolog\u00edas de PM.<\/p>\n

La pulvimetalurgia\u00a0tambi\u00e9n se utiliza para hacer que los\u00a0materiales \u00fanicos sean\u00a0imposibles de obtener por fusi\u00f3n o formaci\u00f3n de otras formas.\u00a0Por ejemplo, el carburo de tungsteno (WC), que se utiliza ampliamente en la miner\u00eda en brocas para perforaci\u00f3n de roca con martillo en cabeza, martillos de fondo de pozo y muchas m\u00e1s aplicaciones, se fabrica mediante pulvimetalurgia.<\/p>\n

Los polvos de metales y aleaciones tambi\u00e9n se fabrican en piezas por varias razones.\u00a0Lo m\u00e1s importante es que las partes de formas complejas, tolerancias estrechas, densidad controlada y propiedades controladas (y a menudo inusuales) pueden producirse mediante m\u00e9todos de PM.\u00a0La capacidad de conformado de alta precisi\u00f3n de PM genera componentes con una forma casi neta, caracter\u00edsticas intrincadas y piezas de buena precisi\u00f3n dimensional que a menudo se terminan sin necesidad de mecanizado.\u00a0El m\u00e9todo m\u00e1s com\u00fan de producci\u00f3n de piezas de PM es el proceso de dos pasos de:<\/p>\n

Compactaci\u00f3n de polvo\u00a0(presionando).\u00a0El polvo se mezcla en las proporciones elementales deseadas para la aleaci\u00f3n resultante y se agrega un aglutinante para ayudar a la fluidez del polvo en el proceso de formaci\u00f3n.\u00a0El polvo formulado se compacta para acercar las part\u00edculas de polvo para fomentar la uni\u00f3n.\u00a0La compactaci\u00f3n de los polvos met\u00e1licos se realiza en una matriz r\u00edgida a alta presi\u00f3n (t\u00edpicamente alrededor de 135 a 680 Mpa).\u00a0La masa compactada de polvos se conoce como un\u00a0compacto verde (sin sinterizar)\u00a0.
\nSinterizaci\u00f3n.\u00a0Despu\u00e9s de la compactaci\u00f3n de un compacto verde, los materiales en polvo se calientan en una atm\u00f3sfera controlada en un proceso conocido como sinterizaci\u00f3n.\u00a0Durante la sinterizaci\u00f3n, los polvos met\u00e1licos compactados se unen o sinterizan mediante calentamiento en un horno a una temperatura que suele estar por debajo del punto de fusi\u00f3n del constituyente principal.\u00a0La sinterizaci\u00f3n de metales en polvo es un proceso en el que las part\u00edculas bajo presi\u00f3n se unen qu\u00edmicamente a s\u00ed mismas para formar una forma coherente cuando se exponen a una temperatura elevada.\u00a0Este proceso se conoce como sinterizaci\u00f3n en estado s\u00f3lido.\u00a0Si la temperatura est\u00e1 por encima del punto de fusi\u00f3n de un componente en la pieza de metal en polvo, el l\u00edquido de las part\u00edculas fundidas llena los poros.\u00a0Este tipo de sinterizaci\u00f3n se conoce como sinterizaci\u00f3n en estado l\u00edquido.\u00a0El tiempo y la temperatura de sinterizaci\u00f3n son los factores m\u00e1s importantes desde una perspectiva pr\u00e1ctica,\u00a0siendo la temperatura la variable m\u00e1s importante.\u00a0Durante este proceso, se incrementan una serie de caracter\u00edsticas que incluyen la resistencia, ductilidad, tenacidad y conductividad el\u00e9ctrica y t\u00e9rmica del material.\u00a0Si diferentes polvos elementales son compactos y sinterizados, el material se formar\u00eda en aleaciones y fases intermet\u00e1licas.<\/p>\n

Tambi\u00e9n existen otros m\u00e9todos de compactaci\u00f3n de polvo, como el moldeo por inyecci\u00f3n de metal y las t\u00e9cnicas de compactaci\u00f3n a alta temperatura (como el prensado isost\u00e1tico en caliente y el forjado en polvo) que consolidan los polvos met\u00e1licos a densidades m\u00e1s altas que se acercan o igualan a las de los productos forjados.<\/p>\n

La fabricaci\u00f3n de piezas mediante m\u00e9todos PM tiene varias\u00a0ventajas\u00a0que incluyen:<\/p>\n

Producci\u00f3n de piezas con microestructura y distribuci\u00f3n de elementos de aleaci\u00f3n m\u00e1s uniformes.\u00a0Los productos son m\u00e1s predecibles en su comportamiento en una amplia gama de aplicaciones.
\nLa capacidad de conformado de alta precisi\u00f3n de permite la producci\u00f3n de piezas con forma de red o dimensiones de forma casi neta (reduciendo as\u00ed la necesidad de mecanizado)
\nFlexibilidad en el dise\u00f1o de componentes
\nAlgunos materiales espaciales (por ejemplo, materiales muy duros) solo pueden producirse mediante pulvimetalurgia<\/p>\n

Las principales\u00a0desventajas\u00a0de la pulvimetalurgia radica en el alto costo de los\u00a0polvos\u00a0met\u00e1licos en\u00a0comparaci\u00f3n con el costo de la materia prima utilizada para fundir o forjar un componente.\u00a0Adem\u00e1s, las piezas de formas grandes o complejas a veces son dif\u00edciles de producir mediante el proceso de PM y las piezas tienen menor ductilidad y resistencia que las producidas por forjado.<\/p>\n

Materiales para pulvimetalurgia<\/p>\n

Los materiales para pulvimetalurgia\u00a0cubren una amplia gama de aplicaciones.\u00a0Ejemplos de materiales que se procesan mediante pulvimetalurgia son:<\/p>\n

Hierro \/ acero\u00a0.\u00a0Los materiales de metalurgia de polvos ferrosos de baja aleaci\u00f3n son predominantes en el sector de piezas estructurales de prensado \/ sinterizado.\u00a0En el sector de la automoci\u00f3n, que consume alrededor del 80% de la producci\u00f3n de piezas de PM estructural, la raz\u00f3n para elegir PM es, en la mayor\u00eda de los casos, econ\u00f3mica.\u00a0El acero con alto contenido de carbono tiene aproximadamente un 1,25% a un 2,0% de contenido de carbono.\u00a0Aceros que pueden templarse a gran dureza.\u00a0Este grado de acero podr\u00eda usarse para productos de acero duro, como resortes de camiones, herramientas de corte de metal y otros prop\u00f3sitos especiales como cuchillos, ejes o punzones (de uso no industrial).\u00a0La mayor\u00eda de los aceros con m\u00e1s del 2,5% de contenido de carbono se fabrican mediante pulvimetalurgia.
\nAceros inoxidables\u00a0.\u00a0Los aceros inoxidables tambi\u00e9n se pueden procesar mediante pulvimetalurgia.\u00a0Una gama de aceros inoxidables de las series AISI 300 y 400 est\u00e1n disponibles en forma de polvo.\u00a0Adem\u00e1s, muchos tipos de aceros para cuchillas se producen mediante pulvimetalurgia.\u00a0El grado de acero inoxidable de endurecimiento por precipitaci\u00f3n, AISI 17-4 PH, tambi\u00e9n se utiliza con frecuencia en productos MIM (moldeo por inyecci\u00f3n de metal).\u00a0De todos los grados de acero inoxidable disponibles, el acero 17-4 PH generalmente ofrece la mejor combinaci\u00f3n de alta resistencia junto con excelente tenacidad y resistencia a la corrosi\u00f3n.\u00a0Son tan resistentes a la corrosi\u00f3n como los austen\u00edticos.\u00a0Los usos comunes se encuentran en la industria aeroespacial y en algunas otras industrias de alta tecnolog\u00eda.
\nAleaciones de cobre\u00a0.\u00a0Las aleaciones de cobre se pueden procesar como piezas estructurales de PM.\u00a0Estos pueden usar polvos completamente prealeados o mezclas elementales.\u00a0Los polvos de bronce se pueden procesar en cojinetes autolubricantes.
\nAleaciones de aluminio.\u00a0Las propiedades mec\u00e1nicas de las aleaciones de aluminio dependen en gran medida de su composici\u00f3n de fases y microestructura.\u00a0Se puede lograr una alta resistencia, entre otras cosas, mediante la introducci\u00f3n de una fracci\u00f3n de gran volumen de part\u00edculas finas de segunda fase distribuidas homog\u00e9neamente y mediante un refinamiento del tama\u00f1o de grano.\u00a0La pulvimetalurgia permite preparar materiales de grano fino con mayor solubilidad de s\u00f3lidos que son precursores favorables para un mayor fortalecimiento de la precipitaci\u00f3n.\u00a0Se utiliz\u00f3 atomizaci\u00f3n de gas para la preparaci\u00f3n de polvos.\u00a0Hay disponible una gama de polvos de aleaci\u00f3n de aluminio para el procesamiento de pulvimetalurgia mediante prensado \/ sinterizaci\u00f3n de pulvimetalurgia o MIM.\u00a0Las aplicaciones del aluminio en la pulvimetalurgia suelen estar impulsadas por aplicaciones aeroespaciales con \u00e9nfasis en los compuestos de densidad completa como miembros estructurales.\u00a0La aleaci\u00f3n de metal en polvo se basa t\u00edpicamente en las aleaciones de aluminio de las series 2000 y 6000 y contiene cobre, magnesio y \/ o silicio.\u00a0Los componentes estructurales de automoci\u00f3n fabricados con t\u00e9cnicas de PM han experimentado una gran aceptaci\u00f3n en las \u00faltimas d\u00e9cadas debido a la rentabilidad, las capacidades de alto volumen y el posprocesamiento limitado necesario para las piezas de PM.\u00a0Muchos componentes del motor se fabrican con PM, como bielas, tapas de levas, poleas de transmisi\u00f3n y dispositivos de sincronizaci\u00f3n.
\nAleaciones de molibdeno . La aleaci\u00f3n a base de molibdeno m\u00e1s com\u00fan es la aleaci\u00f3n de titanio-circonio-molibdeno TZM, compuesta de 0,5% de titanio y 0,08% de circonio (el resto es molibdeno). Por lo general, se fabrica mediante procesos de pulvimetalurgia o fundici\u00f3n por arco. La aleaci\u00f3n exhibe una mayor resistencia a la fluencia y resistencia a altas temperaturas, lo que hace posibles temperaturas de servicio superiores a 1060\u00b0C para el material.
\nAleaciones de titanio\u00a0.\u00a0El uso de aleaciones de titanio en la pulvimetalurgia ha aumentado constantemente debido a la viabilidad y la reducci\u00f3n de costos de producir piezas de forma casi neta con posprocesamiento limitado.\u00a0Esto los ha llevado a ser un foco de investigaci\u00f3n y desarrollo a nivel mundial.\u00a0Los polvos de titanio y aleaciones de titanio est\u00e1n disponibles en varias formas.\u00a0El uso limitado de la pulvimetalurgia de titanio por prensado \/ sinterizado generalmente ha utilizado polvo de titanio HDH (hidruro-deshidruro).\u00a0Las propiedades mec\u00e1nicas del titanio Ti-6Al-4V, como ocurre con otras aleaciones de part\u00edculas, dependen de la porosidad, microestructura y contenido de ox\u00edgeno dentro de la aleaci\u00f3n post-sinterizada y presinterizada.\u00a0Grado 5 – Ti-6Al-4Ves significativamente m\u00e1s fuerte que el titanio comercialmente puro (grados 1-4) debido a su posibilidad de ser tratado t\u00e9rmicamente.\u00a0Este grado es una excelente combinaci\u00f3n de fuerza, resistencia a la corrosi\u00f3n, soldadura y facilidad de fabricaci\u00f3n Es la mejor opci\u00f3n para muchos campos de aplicaciones<\/p>\n<\/div><\/div>\n

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<\/span>References:<\/div>
Ciencia de los materiales:\n

Departamento de Energ\u00eda de EE. UU., Ciencia de Materiales.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
\nDepartamento de Energ\u00eda de EE\u00a0.\u00a0UU., Ciencia de Materiales.\u00a0Manual de fundamentos del DOE, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
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\nEberhart, Mark (2003).\u00a0Por qu\u00e9 se rompen las cosas: comprender el mundo a trav\u00e9s de la forma en que se desmorona.\u00a0Armon\u00eda.\u00a0ISBN 978-1-4000-4760-4.
\nGaskell, David R. (1995).\u00a0Introducci\u00f3n a la Termodin\u00e1mica de Materiales (4\u00aa ed.).\u00a0Taylor y Francis Publishing.\u00a0ISBN 978-1-56032-992-3.
\nGonz\u00e1lez-Vi\u00f1as, W. y Mancini, HL (2004).\u00a0Introducci\u00f3n a la ciencia de los materiales.\u00a0Prensa de la Universidad de Princeton.\u00a0ISBN 978-0-691-07097-1.
\nAshby, Michael;\u00a0Hugh Shercliff;\u00a0David Cebon (2007).\u00a0Materiales: ingenier\u00eda, ciencia, procesamiento y dise\u00f1o (1\u00aa ed.).\u00a0Butterworth-Heinemann.\u00a0ISBN 978-0-7506-8391-3.
\nJR Lamarsh, AJ Baratta, Introducci\u00f3n a la ingenier\u00eda nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
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Ver arriba:
\nMetalurgia <\/span><\/a> <\/p><\/div><\/div>

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Esperamos que este art\u00edculo,\u00a0Metalurgia de polvos\u00a0, le ayude.\u00a0Si es as\u00ed,\u00a0danos un me gusta\u00a0en la barra lateral.\u00a0El objetivo principal de este sitio web es ayudar al p\u00fablico a conocer informaci\u00f3n importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Esperamos que este art\u00edculo,\u00a0Metalurgia de polvos\u00a0, le ayude.\u00a0Si es as\u00ed,\u00a0danos un me gusta\u00a0en la barra lateral.\u00a0El objetivo principal de este sitio web es ayudar al p\u00fablico a conocer informaci\u00f3n importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[53],"tags":[],"yoast_head":"\n\u00bfQu\u00e9 es la metalurgia de polvos? 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