Efecto del prensado isostático en caliente (HIP) en el procesamiento de mezclas Mg-10wt%Ti por vía pulvimetalúrgica

Abstract

RESUMEN: El uso de magnesio como un material de ingeniería, se ha ido ampliando en los últimos años gracias a sus características como su baja densidad, buena relación peso-esfuerzo y disponibilidad en la corteza terrestre. Por lo tanto algunas de sus aleaciones, particularmente de la serie AZ, se encuentran en diversas aplicaciones especialmente en la industria automotriz, logrando una reducción del peso final de la pieza elaborada. Sin embargo, el magnesio presenta algunas dificultades como un bajo módulo elástico, poca ductilidad, baja resistencia al creep y a la abrasión, así como una alta tasa de corrosión. Es por ello que se busca mejorar algunas propiedades o aumentar su desempeño en un ambiente específico, sin generar una variación en su principal característica como es su baja densidad. En la actualidad, existen diversas estrategias para mejorar ciertas propiedades del magnesio, entre ellas, reforzar con partículas cerámicas o metálicas, con tierras raras o mediante deformación plástica. La forma más común es mediante partículas cerámicas, siendo las más utilizadas las partículas de SiC y Al2O3. Sin embargo, estas técnicas presentan algunos inconvenientes como la baja mojabilidad y baja compatibilidad de los refuerzos con la matriz de magnesio, traduciéndose esto en problemas en la interfaz. En cuanto al uso de partículas metálicas para ser usadas como refuerzo se encuentran comúnmente de materiales como Al, Cu y Ti. Este tipo de partículas presentan algunas dificultades, debido a que estos metales tienen una densidad bastante mayor que el magnesio, generando un aumento de la densidad del material. En otros casos se presentan grandes diferencias en las temperaturas de trabajo y baja solubilidad en la matriz de magnesio. El caso con el titanio como material de refuerzo es muy particular debido a que la solubilidad entre ambos es muy baja y adicional a esto no se forman fases secundarias. La diferencia de más de 1000°C que existe entre las temperaturas de fusión del magnesio y titanio, hace que sea un reto su procesabilidad, y es por esto, que por medios tradicionales de fundición no es posible obtener una aleación. La incorporación de titanio en una matriz de magnesio presenta gran interés debido a que ambos son metales ligeros, cuyo aumento en la densidad del material no es tan significativa y además son biocompatibles. Dado el carácter de ambos elementos como biomateriales, se posibilita su uso en aplicaciones en el campo biomédico, además de proveer mejoras en las propiedades mecánicas como el esfuerzo a la cedencia y la dureza, obteniendo un material con una buena relación peso-esfuerzo. Al ser un refuerzo metálico puede presentar algunas ventajas como alta mojabilidad, mejor ductilidad y buena compatibilidad, presentando una mejor resistencia y mayor módulo elástico