Reactividad interfacial en materiales compuestos de matriz de aluminio reforzados con sic en procesos de fabricación y soldadura

Resumen

Los materiales compuestos de matriz metálica(MMCs)son materiales actualmente en fase de desarrollo. Estos materiales resultan de interés para muchas aplicaiones, sus excelentes propiedades mecánicas en cuanto a relación resistencia-peso. Los principales problemas asociados a este tipo de materiales surgen en el momento de su procesado. Los procesos de fabricación por vía líquida tiene grandes inconvenientes asociados a la gran inestabilidad termodinámica de la mayoría de los sistemas metal/ceramica(p.e. Al-SiC y Al-grafito). La reacción de la matriz, en estado fundido, durante procesos convencionales de colada produce un consumo del refuerzo que va en detrimento de las propiedades. Al aplicar las técnicas convencionales de soldadura por fusión a los problemas de reactividad hay que unir las limitaciones de soldabilidad operativa que son consecuencia del mojado defectuoso del refuerzo cerámico por parte del aluminio fundido y la redistribución de dicho refuerzo en la zona de la junta. Por tanto, en este trabajo se ha estudiado de la reactividad interfacial matriz/refuerzo en materiales compuestos de matriz de aluminio reforzados de forma discontinua con SiC, tanto en los procesos de fabricación por colada como en los de soldadura con arco. Se pretendía determinar, por un lado las condiciones de procesado que originaban daño irreparable y, por tanto, degradación del material y por otro establecer los mecanismos de la reacción en las intercaras SiC/A1 y su dependencia con el tipo de refuerzo discontinuo(partículas y whikers) y la proporción de refuerzo cerámico(entre 6 y 20%). Para ello se estudiaron con técnicas de microscopía de alto poder de resolución (TEM) las intercaras SiC-A1 y se caracterizaron los productos de reacción formados para lo que fue necesario poner a punto un procedimiento de preparación de muestras de los materiales compuestos modificados por la fusión de la matriz, para su posterior observ