Desarrollo y caracterización microestructural de aleaciones de Ti-Nb-X (Fe, Cr) obtenidas por vía pulvimetalúrgica

Abstract

[EN] Titanium alloys are studied because of the many applications for their specific properties, corrosion resistance and low elastic modulus, as known in sectors such as aerospace, automotive and especially in the biomedical sector, used as a material implantology since they are able to reduce drastically phenomena such as stress shielding. This work aims to study a series of titanium alloys based processed by powder metallurgy using niobium as a major alloying element eventually to expand the possibilities of this alloy including small content of iron and chromium is studied, studying its influence on the microstructure and consequently its mechanical parameters. In order to ensure the β phase in the Ti alloy it is arranged addiction than 35% by weight of Nb, designed ternary alloys with the addition of small percentages, 1% and 3% respectively of Fe and Cr. Through elemental powder mixture and conventional dense powder metallurgy parts they have been obtained. Processed the samples have been analyzed their geometrical characteristics and mechanical characterization was performed with the bending test. In addition, the elastic modulus obtained ultrasonic finally fracture has been studied as well as the microstructure and homogeneity of the samples by SEM.

[ES] Las aleaciones de titanio son objeto de estudio debido a la multitud de aplicaciones por sus propiedades específicas, resistencia a la corrosión y bajo módulo elástico, tan conocido en sectores como el aeroespacial, de la automoción y en especial en el sector biomédico, utilizándose como material en implantología dado que se consiguen reducir de forma drástica fenómenos como el apantallamiento de tensiones. Este trabajo tiene por objeto el estudio de una serie de aleaciones de base titanio procesadas por pulvimetalurgia, utilizando el niobio como principal elemento de la aleación finalmente, para ampliar las posibilidades de esta aleación se estudia la inclusión de pequeños contenidos de hierro y cromo, estudiando su influencia sobre la microestructura y en consecuencia en sus parámetros mecánicos. Con el fin de asegurar la fase β en la aleación de Ti se ha dispuesto la adicción de un 35% en peso de Nb, diseñado aleaciones ternarias con la adicción de pequeños porcentajes, 1% y 3% respectivamente de Fe y Cr. Por medio de mezcla elemental de polvos y pulvimetalurgia convencional se han obtenido piezas densas. Procesadas las probetas, se han analizado sus características geométricas y se ha realizado una caracterización mecánica con el ensayo a flexión. Además, se ha obtenido el módulo elástico por ultrasonidos, finalmente, se ha estudiado la fractura así como la microestructura y homegeneidad de las muestras por SEM.

[CA] Els aliatges de titani són objecte d'estudi a causa de la multitud d'aplicacions per les seves propietats específiques, resistència a la corrosió i baix mòdul elàstic, tan conegut en sectors com l'aeroespacial, de l'automoció i especialment en el sector biomèdic, utilitzant-se com material en implantologia atès que s'aconsegueixen reduir de forma dràstica fenòmens com l'apantallament de tensions. Aquest treball té per objecte l'estudi d'una sèrie d'aliatges de base titani processades per pulvimetal·lúrgia, utilitzant el niobi com a principal element de l'aliatge finalment, per ampliar les possibilitats d'aquest aliatge s'estudia la inclusió de petits continguts de ferro i crom, estudiant la seva influència sobre la microestructura i en conseqüència en els seus paràmetres mecànics. Per tal d'assegurar la fase β en l'aliatge de Ti s'ha disposat l'addicció d'un 35% en pes de Nb, dissenyat aliatges ternàries amb l'addicció de petits percentatges, 1% i 3% respectivament de Fe i Cr. Per mitjà de barreja elemental de pols i pulvimetal·lúrgia convencional s'han obtingut peces denses. Processades les provetes, s'han analitzat les seves característiques geomètriques i s'ha realitzat una caracterització mecànica amb l'assaig a flexió. A més, s'ha obtingut el mòdul elàstic per ultrasons, finalment, s'ha estudiat la fractura així com la microestructura i homogeneïtat de les mostres per SEM.