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Material Compuesto:CERMET

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Jhon By

on 22 October 2014

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Transcript of Material Compuesto:CERMET

Cermet
¿Qué ocurre pues si combinamos un metal con una cerámica? La adición de partículas cerámicas a un metal mejora la resistencia a la deformación a altas temperaturas y la adición de partículas metálicas a una cerámica eleva su tenacidad y resistencia a la ruptura. Esto es lo que se llama CERMET, y un ejemplo es la circona-titanio que puede trabajar a 1650ºC.

Los Cermets son el acoplamiento de materiales metálicos (matriz) y cerámicos (Refuerzo), en una sola pieza. Usualmente se utilizan cerámicos como el TiC o TiCN, y el Niquel y Cobalto como fase dispersa.

La combinación de estos componentes metálicos y de cerámica puede resultar en Cermet caracterizada por una mayor resistencia y dureza, alta resistencia a la temperatura, resistencia al desgaste y mayor resistencia a la corrosión, cada característica en función de las variables que intervienen en la composición y el tratamiento. Piezas de fricción, así como el corte y perforación de herramientas se han realizado con éxito de Cermet durante muchos años. Ciertos elementos de combustible nuclear del reactor, tales como elementos de tipo de dispersión, también se hacen como Cermets.


El cermet se compone en su mayoria de el material cerámico como refuerzo, ya sea de TiC TiCN ( 50 hasta 90%).

En el caso de la matriz, se compone por particulas de aleaciones de material metálico (10-50%)
¿Cómo se Fabrican?
El proceso de fabricación utilizado sigue la vía pulvimetalúrgica (PM) convencional, es decir, mezclado de polvos, prensado y sinterización en vacío. Para obtener una microestructura homogénea y propiedades adecuadas se requieren unas características determinadas de los polvos de partida, siendo crucial el tamaño de partícula y la etapa de mezcla. Los materiales sinterizados pueden alcanzar valores de dureza de entre 1200 HV30 y 1400 HV30, y tenacidad a fractura de 10-15 MPa. Tras el tratamiento térmico de temple y doble revenido se consigue aumentar la dureza hasta un 25 % y la tenacidad a fractura hasta un 40%.
El cermet más común es un carburo cementado, por ejemplo WC o TiC insertados en una matriz metálica de cobalto o níquel. Tienen gran aplicación en materiales para herramientas de corte en acero endurecidos con carburos precipitados (cementados). Estas partículas extremadamente duras aportan el efecto de cortante a la superficie pero son frágiles por lo que estos carburos por si mismo no pueden soportar los grandes esfuerzos mecánicos en el corte. También se emplean cermets como Resistores (Especialmente potenciómetros).
Propiedades
Propiedades Mecánicas:
Material Compuesto:CERMET
¿Qué es el Cermet?
Las propiedades mecánicas que exhiben los CMM son consideradas superiores con respecto a los materiales que los componen de manera individual. Dicho aumento en propiedades, depende de la morfología, la fracción en volumen, el tamaño y la distribución del refuerzo en la aleación base. Además dichos factores controlan la plasticidad y los esfuerzos térmicos residuales de la matriz.
Propiedades Térmicas
Las propiedades térmicas fundamentales a considerar en los CMM son el CET y la conductividad térmica (CT) Dependiendo de la fracción de volumen de refuerzo, su morfología y su distribución en la aleación base, se obtienen diferentes valores de ambas propiedades. Ambos pueden ser modificados por el estado de precipitación de la matriz y por el tipo de aleación de la matriz. Es así como el CET de las aleaciones de titanio es muy similar a algunos tipos de fibras reforzantes, lo cual se considera una ventaja ya que se disminuyen los esfuerzos residuales debido a la diferencia térmica entre las fibras y la matriz.
Aplicaciones
Cermet es aplicable en todo tipo de industria y es utilizado cada vez con más frecuencia en las actividades vinculadas con el gas, el petróleo, la minería, la pulpa de papel, la industria química y petroquímica y cualquier otra situación en la cual las piezas estén sometidas a ataques o desgastes.
Los siguientes son algunos ejemplos de aplicaciones:


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En resistencias (especialmente potenciómetros), condensadores debido a que soportan altas temperaturas.
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En los tubos de vacío ya que son clave para los sistemas de agua caliente.
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En los sellos mecánicos para aislar las secciones eléctricas de los generadores de turbinas impulsadas diseñadas para operar en metal líquido vapores corrosivos.
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En biocerámica ya que funcionan bien dentro del cuerpo humano, y funcionan dentro de éste sin cambios.
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En odontología para implante y prótesis.
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En transporte para materiales de fricción como frenos y embragues.
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En mecanizado de herramientas de corte.
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Asientos de válvulas
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Bombas (tanto en cuerpos como especialmente en rotores)
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Ciclones (principalmente en sus bocas)
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Tubos intercalados en cañerías de todo tipo.
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Intercambiadores de calor (en la entrada y salida, tubos, etc.)
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Partes de turbinas
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Toberas
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Engranajes
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Inyectores
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Soportes de hornos
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Separadores magnéticos
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Baldosas, muñones, discos, etc.
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Asientos de válvulas en motores a explosión.
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