Materiales pulvimetalúrgicos compuestos por una fase de matriz metálica o de aleación y una fase metálica o no metálica muy dispersa que es básicamente insoluble en la matriz. Sus características principales son resistencia a altas temperaturas y buena resistencia a la fluencia. El mecanismo de fortalecimiento es similar al fortalecimiento de la precipitación. Sin embargo, cuando la aleación reforzada por precipitación se calienta por encima de la temperatura de formación de la fase de precipitación, la fase de precipitación se volverá más gruesa y se volverá a disolver, por lo que la temperatura de uso es limitada. En aleaciones reforzadas por dispersión, la fase dispersa puede ser estable a la temperatura sólida de la matriz. La presencia de partículas dispersas cambia el límite elástico, el endurecimiento por trabajo, la fluencia y el comportamiento de fractura de la aleación. La resistencia a altas temperaturas, especialmente la velocidad de fluencia, se ve afectada por los parámetros geométricos de la fase dispersa (es decir, el espacio entre las partículas en la matriz, el diámetro de las partículas y la forma (relación de aspecto)). El mecanismo se ve afectado tanto por la dislocación que pasa por alto la segunda fase como por el deslizamiento de los límites del grano. No existe un modelo de fluencia generalmente aceptado. Los principios generales para seleccionar la fase dispersa son: alta energía libre de formación, alto punto de fusión, inmiscibilidad con la matriz, baja energía límite de fase (es decir, buena unión de interfaz), etc. La fase dispersa suele ser un óxido, pero también puede ser un compuesto intermetálico estable o incluso un metal puro.
Los materiales de refuerzo de dispersión típicos incluyen: (1) Polvo de aluminio sinterizado (SAP). Fabricado mediante método de oxidación superficial. SAP tiene alta resistencia a altas temperaturas y resistencia a la fluencia, y su temperatura de servicio puede alcanzar los 500 °C, lo que es muy superior a las aleaciones de aluminio ordinarias. Se utiliza principalmente para: camisas de combustible nuclear en reactores, alas y fuselajes de aviones, impulsores de compresores, pistones de alta temperatura, etc.
(2) Cobre reforzado por dispersión. Las partículas dispersas son generalmente Al2O3 y comúnmente se fabrican mediante oxidación interna. Después del fortalecimiento por dispersión, la resistencia y dureza del cobre mejoran enormemente y la conductividad no se reduce mucho. Se utiliza comúnmente como electrodos para soldadura por resistencia, cables de filamentos de lámparas incandescentes, piezas de tubos de electrones y otros materiales en la industria electrónica.
(3) Aleaciones de alta temperatura reforzadas por dispersión. La primera aleación a base de níquel reforzada con dispersión fue el níquel reforzado con ThO2 (2%) (TD-Ni). Generalmente se produce mediante el método de precipitación. También se producen por el método húmedo Ni-Mo, Ni-Co, Ni-Cr-Al y otras aleaciones reforzadas con Th02. Después de la aparición de las aleaciones mecánicas, se desarrollaron una serie de aleaciones a base de níquel, hierro y cobalto. Se han utilizado más de 10 tipos. Las fases difusas son generalmente ThO2 e Y203. En la tabla se enumeran varias aleaciones típicas. MA754 tiene mejores propiedades que ThO2-Ni-Cr y se ha utilizado con éxito como palas de motores a reacción. MA956E es un material a base de Fe-Cr-Al con excelente resistencia a la oxidación y a la corrosión. La tensión de fractura de 1000 h de la aleación MA6000E es mucho mejor que la de TD-Ni e IN792 por encima de 800 ºC. A 1100 ℃, la tensión de fractura de 1000 h de TD-Ni e IN792 es de solo 20 ~ 30 MPa, mientras que MA6000E todavía tiene 160 MPa. Por lo tanto, MA6000E es un buen material para palas.
(4) Otros. Por ejemplo: el plomo reforzado con dispersión (DS-Pb) es el único ejemplo similar al SAP. La fase dispersa es PbO, que se utiliza principalmente para atenuación del sonido, equipos químicos, protección contra la radiación y aleaciones de magnesio que contienen aluminio y circonio (aluminio). y el circonio son ambos solubles en magnesio, pero precipita la fase dispersa A1Zr4 después de la disolución); (aleación Al-Fe reforzada por compuestos intermetálicos FeAl3, FeNiAl9, etc.).
Reimpreso de: China Steel Enterprise Encyclopedia
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