Abstract:
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Los carburos cementados o “metales duros” son compuestos cerámico-metal donde se combina la dureza de la fase cerámica con la tenacidad del ligante metálico. Desde su aparición, su utilización ha ido incrementando debido a la excelente combinación de las propiedades que presenta: elevada dureza, notable resistencia al desgaste y tenacidad a la fractura. Por este motivo, se encuentran sobre todo en el sector de las herramientas (67% de la producción), en la minería, e industria de la construcción. Las propiedades de los carburos cementados son consecuencia de su composición y la proporción de fase cerámica (carburos) y fase metálica (ligante).
Durante la vida en servicio, los metales duros están sujetos a fenómenos de choque térmico, fatiga por contacto y corrosión que deterioran fuertemente sus propiedades mecánicas. La corrosión provoca un deterioramiento de la microestructura debido a la reacción química con el medio, que puede afectar al ligante y/o al carburo en función del pH. En la literatura existen por una parte numerosos estudios relacionados con el comportamiento electroquímico del material, por otro lado, se encuentran trabajos que analizan las propiedades mecánicas de este tipo de materiales. Sin embargo, existe muy poca información en relación al efecto de la corrosión en la microestructura y como este fenómeno influye en las propiedades mecánicas. En este sentido en el presente proyecto se pretende inducir corrosión de forma contralada en diferentes calidades de carburo cementado, con distinto ligante y tamaño de grano del carburo, y posteriormente realizar ensayos de flexión con el fin de evaluar el efecto producido en comparación al material sin corroer. Los medios estudiados en el presenta trabajo son medio ácido (HCl), medio báscio (NaOH) y medio neutro (agua desionizada), en el que también se analizará el efecto de los iones (NaCl y Na2SO4).
Los resultados ponen de manifiesto que la velocidad de corrosión era menor en medio básico, en el que no se aprecia diferencia de comportamiento entre las distintas calidades de metal duro estudiadas. Por el contrario, el medio ácido es que provoca las velocidades de corrosión más elevadas, especialmente para las calidades con cobalto independientemente del tamaño de grano. El daño introducido por corrosión en medio ácido provoca una fuerte pérdida de la resistencia a flexión para todas las calidades estudiadas. En medio neutro y básico, la calidad con un tamaño de grano ultrafino resultó ser la que mayor pérdida de resistencia sufrió. |