Fabricación de espumas de aleación de Cu-Al-Ni por pulvimetalurgia

M.T. MALACHEVSKY; E. ZELAYA; M. ESQUIVEL; E. OLIBER; C.D'OVIDIO

Bariloche

Congreso; SAM-CONAMET 2018; 2018

Los materiales celulares se utilizan en la actualidad para aplicaciones que involucren absorción de energía por deformación plástica irreversible. La posibilidad de utilizar materiales con comportamiento pseudo-elástico permite ampliar las aplicaciones, involucrando solicitación dinámica con deformación reversible. Las aleaciones de cobre con memoria de forma como el Cu-Al-Ni y el Cu-Zn-Al son las más estudiadas en los últimos años. Se han desarrollado con éxito métodos de fundición empleando separadores para fabricar esponjas con memoria de forma de aleación de Cu-Zn-Al. Sin embargo el tamaño de grano resultante del orden del milímetro lleva a fractura transgranular luego de pocos ciclos de compresión. Proponemos un método de fabricación por pulvimetalurgia como opción para reducir el tamaño de grano de las espumas, mejorando las propiedades mecánicas. Elegimos el sistema Cu-Ni-Al al ser más promisorio para el desarrollo de actuadores. Inicialmente se mezclaron los polvos en un molino planetario Fristsch Pulverissette 7, para obtener una mezcla prealeada de composición Cu-13.5Al-4Ni. Este polvo se mezcló manualmente con los separadores (bicarbonato de amonio) que se eliminan por tratamiento térmico luego del compactado. Se estudiaron diferentes ligantes para el prensado (etilen glicol, PVB y mowiol) de forma de mejorar la resistencia mecánica final de las muestras. Luego de un presinterizado de diferentes tiempos de duración, las pastillas se encapsularon en argón y se realizó un tratamiento térmico de 2 días a 900 ºC seguido de templado en agua para retener la fase con efecto memoria de forma. Las fases presentes en los distintos casos se identificaron mediante difracción de rayos x. Una vez optimizado el método, se realizó una caracterización estructural de las espumas metálicas mediante tomografía de rayos x utilizando un tomógrafo X-Radia Micro XCT-200.