Resultados obtenidos: Desarrollo de materiales de alta entropía a través de técnicas de proyección

El proyecto HEA CLADDING, muestra los resultados obtenidos tras 12 meses de investigación. La acción apoyada por el IVACE a través de fondos FEDER, ha sido coordinada por Rubén Niñerola, responsable del Laboratorio Mecánico en AIDIMME y pertenece a la línea de I+D de Superficies Modificadas.

HEA Cladding

El alto nivel de exigencia en algunos campos de la industria, como es el sector energético o aeroespacial, requiere de materiales en constante evolución.

Los materiales de alta entropía que se encuentran en auge en los últimos 20 años, han levantado especial atención, no sólo por las propiedades demostradas, sino también por el amplio abanico que pueden llegar a presentar en el futuro; y ambos sectores comienzan a ser los primeros en el testeo de dichos materiales.

Dentro de este marco se encuentra el actual proyecto, mediante el cual se ha pretendido desarrollar materiales de alta entropía en forma de recubrimiento.

El objetivo general del proyecto ha sido la obtención de diferentes tipos de recubrimientos de alta entropía, mediante técnicas de proyección como el laser cladding. Se pretende de este modo alcanzar resultados que puedan ser empleados tanto en el sector energético y biomédico.

Los objetivos específicos son:

  • La optimización de los parámetros del tipo de proceso seleccionado, con el fin de obtener recubrimientos de alta entropía libres de defectos como grietas o porosidades.
  • Establecimiento de la vinculación entre las propiedades de la materia prima y las características del proceso.
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Medidas realizadas sobre los cordones.

Resultados obtenidos

Las principales conclusiones obtenidas durante el transcurso del proyecto han sido las siguientes:

  • Se ha obtenido material de alta entropía en formato polvo mediante el procesado de aleado mecánico.
  • Se ha podido comprobar que la aplicación de las técnicas de cladding convencional con el material de partida de alta entropía, hacen que exista una evolución de los elementos de aleación a lo largo del recubrimiento, lo que hace que se modifique la naturaleza del propio recubrimiento.
  • Se ha podido procesar material de alta entropía tipo Al1.5CoCrFeNi mediante técnicas de procesado cladding convencional con el suficiente tamaño para poder extraer diversas muestras para ser caracterizadas.
  • Se han obtenido valores de resistencia a tracción del material de alta entropía Al1.5CoCrFeNi en diferentes estados de tratamiento térmico, sin observar grandes modificaciones en el material.
  • También se ha comprobado que los diferentes tratamientos térmicos llevados a cabo en el material Al1.5CoCrFeNi, no nos da como resultados cambios significativos en cuanto al comportamiento mecánico ni tribológico.
  • Además, se han obtenido los parámetros de procesado para la obtención de un material de alta entropía tipo Ti25-Nb25-Zr25-Ta25.
  • Se han obtenido los parámetros de procesado de la aleación de alta entropía Ti25-Nb25-Zr25-Ta25 para las técnicas de deposición laser cladding convencional, para los primeros cordones preliminares.
  • La alta dilución hace que las propiedades mecánicas a dureza alcancen valores diferentes a lo largo del cordón en el caso de las muestras donde se ha proyectado el material Ti25-Nb25-Zr25-Ta25.
  • Las pruebas preliminares de Ti25-Nb25-Zr25-Ta25 son las primeras en procesarse con la técnica de láser cladding.
  • Se presentan los valores de los parámetros de procesabilidad cladding con elevados niveles de defectos, sobre todo con valores de porosidad excesivos, en cambio no se presentan agrietamientos en los cordones.
  • La procesabilidad de materiales como el Ti25-Nb25-Zr25-Ta25, tienen como riesgo principal, su capacidad de inflamabilidad, que puede suponer ciertas limitaciones al procesado tras el aleado mecánico.

Evalúe el proyecto

Acceda al apartado de evaluación y cuéntenos qué le ha parecido la acción y qué tipo de acciones serían interesantes para su empresa. Un equipo de expertos se pondrá en contacto con usted para ofrecerle el asesoramiento que necesite.

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HEA CLADDING – DESARROLLO DE MATERIALES DE ALTA ENTROPÍA A TRAVÉS DE TÉCNICAS DE PROYECCIÓN

Número de proyecto: 22200058
Expediente: IMDEEA/2022/17
Duración: Del 01/09/2022 al 30/09/2023

Coordinado en AIDIMME por: NIÑEROLA GONZALEZ,RUBEN
Línea de I+D: SUPERFICIES MODIFICADAS


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