Análisis de las tecnologías para el desarrollo de nuevas aleaciones de alta entropía para aplicaciones aeronáuticas y biomédicas

Abstract

[ES] Existe un gran interés por las nuevas aleaciones de alta entropía, las cuales año a año se hacen nuevas investigaciones con resultados muy prometedores para el ámbito de la biomédica y la industria aeroespacial, entre otras. Este estudio sobre diferentes tecnologías de fabricación de estas aleaciones, en el que además se estudian dos nuevas aleaciones de alta entropía (Ti-Nb-Zr-Ta y Ti-Nb-Zr-Ta-Mo), no se ha podido llevar a cabo en su totalidad en el ámbito experimental, debido a la situación de emergencia por la pandemia de la Covid-19 que provocó el Estado de Alarma en los meses de marzo a junio de 2020 provocando el cierre de laboratorios, y con fuertes restricciones hasta la actualidad. Existen diferentes tecnologías para la fabricación de piezas, por lo que resulta interesante una comparación entre algunas de ellas. Una de las tecnologías más usadas es la pulvimetalurgia convencional, con su comparación y sinterización, pero esta tienes algunos problemas relacionados con la porosidad, por lo que resulta interesante probar una tecnología de alta densificación con el la sinterización por plasma de chispa. Así pues, en este proyecto se hace un análisis de las tecnologías más utilizadas para la fabricación de piezas, y una planificación y métodos, de todo el proceso de creación de las piezas y su estudio, donde se explica tanto la preparación de los polvos iniciales, fabricación de las probetas y su posterior caracterización. Se han propuesto estudios mecánicos, microestructurales y químicos, para poder obtener comparaciones tanto de las dos aleaciones como de las dos tecnologías de fabricación. También se ha realizado un presupuesto para conocer la cantidad económica que requiere implantar este proyecto en un laboratorio y llevar a cabo este proyecto en su totalidad para poder obtener todos los resultados necesarios y sacar conclusiones de ambas tecnologías y aleaciones.

[CA] Hi ha un gran interès per les noves aliatges d'alta entropia, de les quals any rere any es fan noves investigacions amb resultats molt prometedors per a l'àmbit de l'enginyeria biomèdica i la indústria aeroespacial, entre d'altres. Aquest estudi sobre diferents tecnologies de fabricació d'aquests aliatges, en què a més s'estudien dues noves aliatges d'alta entropia (Tu-Nb-Zr-Ta i Tu-Nb-Zr-Ta-Mo), no s'ha pogut dur a terme íntegrament en l'àmbit experimental, a causa de la situació d'emergència per la pandèmia de la Covid-19 que va provocar l'Estat d'Alarma en els mesos de març a juny de 2020 provocant el tancament de laboratoris, i amb fortes restriccions fins a l'actualitat . Hi ha diferents tecnologies per a la fabricació de peces, pel que resulta interessant una comparació entre algunes d'elles. Una de les tecnologies més usades és la pulverimetal·lúrgia convencional, amb la seva comparació i sinterització, però aquesta tens alguns problemes relacionats amb la porositat, pel que resulta interessant provar una tecnologia d'alta densificació com la sinterització per plasma d'espurna. Així doncs, en aquest projecte es fa una anàlisi de les tecnologies més utilitzades per a la fabricació de peces, i una planificació i mètodes, de tot el procés de fabricació de les peces i el seu estudi, on s'explica tant la preparació de les pols inicials , fabricació de les provetes i la seva posterior caracterització. S'han proposat estudis mecànics, microestructurals i químics, per poder obtenir comparacions tant de les dues aliatges com de les dues tecnologies de fabricació. També s'ha realitzat un pressupost per conèixer la quantitat econòmica que requereix implantar aquest projecte en un laboratori i dur a terme aquest projecte en la seva totalitat per poder obtenir tots els resultats necessaris i treure conclusions d'ambdues tecnologies i aliatges.

[EN] There is great interest in new high entropy alloys, of which new research is carried out year after year with very promising results for the field of biomedical engineering and the aerospace industry, among others. This study on different manufacturing technologies for these alloys, in which two new high entropy alloys (Ti-Nb-Zr-Ta and Ti-Nb-Zr-Ta-Mo) are also studied, has not been carried out in its entirety in the experimental field, due to the emergency situation due to the Covid-19 pandemic that caused the State of Alarm in the months of March to June 2020, causing the closure of laboratories, and with strong restrictions until now. There are different technologies for the manufacture of parts, so a comparison between some of them is interesting. One of the most used technologies is conventional powder metallurgy, with its comparison and sintering, but this has some problems related to porosity, so it is interesting to try a high-density technology such as spark plasma sintering. Thus, in this project an analysis of the technologies most used for the manufacture of parts is made, and a planning and methods of the entire process of manufacturing the parts and their study, where both the preparation of the initial powders, manufacture of the specimens and their subsequent characterization. Mechanical, microstructural and chemical studies have been proposed in order to obtain comparisons of both the two alloys and the two manufacturing technologies. A budget has also been made to know the economic amount required to implement this project in a laboratory and carry out this project in its entirety in order to obtain all the necessary results and draw conclusions from both technologies and alloys.