Estudio de la intercara de una preforma híbrida infiltrada sin presión

Abstract

ResumenEn este trabajo se presenta la caracterización de la intercara matriz/refuerzo en un compuesto de matriz de aluminio reforzado con fibras de Saffil y partículas de alúmina, fabricado mediante el proceso de infiltración sin presión, Primex™. La caracterización microestructural y química del material compuesto se ha realizado mediante microscopía electrónica de barrido y mediante análisis semicuantitativo por energía dispersiva de rayos-X. Asimismo, se ha realizado una caracterización mecánica del material compuesto utilizando la técnica de nanoindentación. De la investigación se concluye que se tiene una buena unión entre los refuerzos y la matriz. Palabras claveInfiltración sin presión; Intercara; Preforma; Nanoindentación. Study of the interface of a pressureless infiltrated hybrid preform AbstractThis work presents an interfacial characterization of the matrix/reinforcement interface of an aluminium matrix composite reinforced with Saffil fibres and alumina particles was manufactured using the Primex TM pressureless infiltration process. Scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy were used to carry out the microstructural and chemical characterization of the composite material. In addition, a mechanical characterization was conducted by the nanoindentation technique. This research concludes that the composite presents a good bonding between the matrix and the reinforcements. KeywordsPressureless infiltration; Interface; Preform; Nanonindentation. INTRODUCCIÓNLos materiales compuestos de matriz de aluminio (AMCs) se presentan como alternativa interesante en numerosas aplicaciones, debido a su alta rigidez y resistencia específica, elevada resistencia al desgaste, alta conductividad térmica y bajo coeficiente de expansión térmica. Se trata de materiales que están siendo reconsiderados en aplicaciones de transporte, debido al potencial que presentan para reducir el peso e incrementar la eficiencia. Sin embargo, los complejos procesos de producción empleados para su fabricación y el coste siguen constituyendo algunas limitaciones clave para la expansión del uso de los AMCs, en una industria tan sensible al precio como es la de automoción.El método de fabricación comúnmente utilizado para la obtención de AMCs ha sido el de la infiltración de preformas cerámicas por presión. La infiltración de aluminio fundido en el interior de preformas cerámicas porosas reduce los defectos derivados de la absorción de aire que se manifiestan, habitualmente, en procesos de fundición como en el stir casting o moldeo por agitación. Sin embargo, este efecto se compensa de forma negativa por la aparición de otros defectos, como macrosegregaciones y defectos de contracción, como consecuencia de las altas presiones que se requieren para introducir el metal fundido en la preforma. El proceso de infiltración sin presión PRIMEX TM , desarrollado por la Corporación Lanxide, es un proceso alternativo para fabricar materiales compuestos a través de la infiltración de cuerpos porosos con aleaciones metálicas li...