Producción y caracterización de una capa superficial de material compuesto AA2014-B4C mediante la técnica de fundición por compresión

Resumen

Los materiales compuestos de matriz metálica son superiores respecto a los materiales monolíticos en varias propiedades mecánicas, como el límite elástico, tensión máxima, resistencia a la abrasión o la resistencia al impacto al agregar refuerzos como B₄C, SiC, Al₂O₃. Si bien los procesos de metal líquido ofrecen una ventaja importante, como la producción de bajo coste en grandes volúmenes, el aglomeramiento heterogéneo del refuerzo en la matriz y la formación de porosidad en la zona entre el refuerzo y la matriz plantean un problema para la producción de materiales compuestos. El método de fundición por compresión se destaca en la producción de materiales compuestos debido a su bajo coste e idoneidad para la producción en masa, lo que permite utilizar una alta cantidad de refuerzo y conseguir una distribución homogénea del mismo fácilmente. En este estudio se elaboró una capa de material compuesto reforzado con B₄C de 1 y 2 mm de espesor sobre un sustrato de aleación de aluminio 2014 forjado mediante el método de fundición por compresión. Las propiedades mecánicas de los materiales compuestos producidos se caracterizaron mediante pruebas de tracción, desgaste, impacto y dureza, y se examinaron con la ayuda de microscopía electrónica de barrido (MEB). Se ha observado que la región compuesta contiene un 50% en volumen de refuerzo B₄C y las partículas de refuerzo se distribuyeron homogéneamente en la matriz. Todos los resultados de las pruebas mencionadas anteriormente son mejores que los obtenidos en la aleación de aluminio monolítico 2014.