Estudio del proceso de densificación de Cermet SiC-Fe antidesgaste mediante la técnica press and sinter.
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Date
2025
Authors
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Publisher
Universidad de Concepción
Abstract
La industria minera nacional, la cual representó un 11,7% del producto interno bruto del país durante año 2024, presenta pérdidas energéticas asociadas al desgaste que alcanzan cerca del 40% de la energía total consumida. En este contexto, los materiales antidesgaste han cobrado gran relevancia, destacando los cermets y hardmetals, generalmente compuestos por Ti(C,N) y WC-Co. Sin embargo, las materias primas comúnmente utilizadas para fabricarlos se encuentran bajo extracción restringida o representan riesgos para la salud.
Ante la necesidad de buscar reemplazos adecuados para estos componentes, surge el sistema cermet Fe-SiC, del que se busca aprovechar sus propiedades metal-cerámicas para aplicaciones en condiciones de desgaste. Además, este compuesto cermet promete bajos costos de fabricación y escalabilidad al producirlo utilizando la técnica de sinterización convencional. No obstante, en los recientes estudios del sistema Fe-SiC no se ha logrado superar una densificación de un76,4% utilizando esta técnica, impidiendo aprovechar las propiedades que ofrece una mayor densificación.
Por ello, en este trabajo se propone aumentar la densificación de este sistema sobre un 80%, de manera que se pueda reflejar en su microestructura, continuidad de fase y comportamiento antidesgaste. Este mejoramiento de la densificación se logra modificando los parámetros de sinterización, de composición y tamaños de polvos, para luego caracterizar la influencia de los cambios en la microestructura, densificación y su desempeño tribológico.
Los resultados obtenidos mostraron una densificación máxima de 83,4% para una condición sinterizada a 1000°C. Mientras que las caracterizaciones realizadas para las condiciones más favorables en cuanto a densificación permitieron estudiar la difusión de los elementos del SiC y su influencia en la microestructura, la dureza y microdureza. Además, se identificó la condición que tuvo menor pérdida de masa en el estudio tribológico y los tipos de mecanismos de desgaste presentes en estos ensayos.
Description
Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil de Materiales.
Keywords
Desgaste mecánico, Tribología, Minería, Cermets