Diseño, fabricación y ensayo de materiales laminados basados en el metal duro con propiedades mecánicas mejoradas

Abstract

Los metales duros (WC-Co) y cermets son materiales muy usados como materiales de herramientas. Sin embargo, los WC-Co presentan pérdidas de propiedades mecánicas a temperaturas elevadas, mientras que la fragilidad elevada de los segundos compromete su empleo en este tipo de aplicaciones. El uso de materiales con función gradiente y laminados se plantean como una potencial solución. En este trabajo se fabrican distintos tipos de diseños de laminados (WC-Co/WC-Co y Cermet/WC-Co), que permiten alcanzar los equilibrios de comportamiento tribomecánico y termo-mecánico deseados. En este contexto, se realiza la caracterización macroestructural (homogeneidad e integridad estructural de las capas) y microestructural (composición química, análisis de fases, fenómenos de difusión en las intercaras). La caracterización mecánica incluye la resistencia a flexión y la tenacidad de fractura, así como la resistencia al rayado. Los resultados se discuten en el marco de la mecánica de la fractura elástica lineal, los mecanismos de aumento de tenacidad (desvío y bifurcación de las grietas) y la presencia de un umbral de resistencia mecánica asociado a la distribución de tensiones de compresión y tracción en los laminados diseñados y fabricados en este trabajo.