Abstract
La síntesis de compósitos base Al reforzados con partículas intermetálicas nanocristalinas de Ni3Al se llevó a cabo mediante la técnica de Spark plasma Sintering (SPS). La mezcla de polvos Al-5%Ni3Al fue sinterizada por SPS a dos diferentes condiciones: (i) 450 °C, 47 MPa y 180 s (4M47) y (ii) 520 °C, 16 MPa y 600 s (5M16). Las partículas de Ni3Al fueron obtenidas mediante el proceso de aleado mecánico después de 1260 ks de molienda. Los compósitos muestran una parcial descomposición en la intercara Ni3Al-Al, formando las fases Al3Ni y Ni2Al3. El análisis por MET confirman las características nanométricas del Ni3Al en los compositos Al-5%Ni3Al. Los compósitos sinterizados 4M47 y 5M16 presentaron 95% y 87% de la densidad teórica y valores de microdureza Vickers de 62,3±7 y 55,3±5, respectivamente. Los ensayos de nanoindentación muestran que las propiedades mecánicas de los intermetálicos Al3Ni, Al3Ni2 y Ni3Al, son mayores en condiciones de sinterizado a alta presión.
Highlights
Study of phase decomposition during spark plasma sintering of Al-5% Ni3Al composites
Los compósitos de matriz de aluminio (AMCs) reforzados con partículas intermetálicas son materiales que cumplen ampliamente con las demandas de las industrias de automoción, aviación y aeroespacial ya que presentan de manera general baja densidad, alto módulo elástico, bajos coeficientes de expansión térmica y buena resistencia al desgaste (Muñoz-Morris et al, 2005; Xue et al, 2015; Sameezadeh et al, 2016)
Fabrication, microstructure and mechanical properties of Al-Fe intermetallic particle reinforced Al-based composites
Summary
La síntesis de partículas nanoestructuradas de Ni3Al se llevó a cabo mediante el proceso de AM en un molino de bolas horizontal de polvos de aluminio y níquel de alta pureza (99,98%) en la proporción estequiométrica Ni75Al25. Para el proceso se utilizó un molino de bolas bajo las siguientes condiciones: relación en de peso de 1:36 muestra/bolas, velocidad de 400 rpm, atmósfera de argón, bolas de molienda. Los tiempos de molienda fueron de 360, 720 y 1260 ks (Hernández et al, 2014). La mezcla de polvos de Al-5%vol de Ni3Al se llevó a cabo mecánicamente en un molino tipo Spex sin carga de bolas durante 1,8 ks; con el propósito de lograr una condición de mezclado similar de las partículas de Ni3Al en el polvo de Al para las diferentes condiciones de consolidación
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