Este nuevo método ayudará a mejorar las características de los metales y aleaciones

Los científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia MISIS (NUST MISIS) junto con sus colegas de Francia han podido incrementar siete veces la resistencia de piezas de titanio y acero inoxidable.

Según los autores de la investigación, han logrado por primera vez en el mundo unir dos tecnologías de procesamiento de metales que se consideraban incompatibles y, gracias a esto, incrementar drásticamente las características de los materiales. Los resultados de la investigación están publicadas en la revista Surface and Coatings Technology.

Para fabricar piezas importantes que deben soportar cargas altas es necesario que los metales tengan características mejoradas:

Según los científicos, con estos fines se usa hoy con frecuencia el método de prensado isostático en caliente (HIP por sus siglas en inglés).

Sin embargo, la compactación isostática en caliente no daba anteriormente buenos resultados en caso del procesamiento de los materiales fabricados con el uso de la tecnología popular de aceleración gasodinámica en frío. Según los científicos, esta tecnología es una de las más importantes en la industria aeronáutica, el sector del automóvil, la electrotécnica y la  medicina porque permite crear piezas únicas con una estructura determinada.

Los científicos de la NUST MISIS han podido por primera vez en el mundo encontrar los parámetros de procesamiento de metales que hacen posible combinar el efecto de ambos métodos y de esa manera aumentar drásticamente las características útiles de los materiales obtenidos.

"Hemos usado el HIP para los materiales que anteriormente no era recomendado procesar de tal manera, porque tienen una superficie porosa debido a la existencia de poros abiertos. Al cubrir las piezas porosas con una capa fina del mismo metal, hemos obtenido una cápsula hermética que hace posible usar el HIP con éxito. Gracias a tal procesamiento, la porosidad se ha reducido más de dos veces, la resistencia a la compresión se ha incrementado un 25% y, lo más importante, la resistencia a la rotura se ha incrementado muchas veces", señala el jefe del programa Tecnologías Aditivas para el Sector Industrial iPhD de la NUST MISIS, Vladímir Cheveriquin. 

En particular, la resistencia a la rotura del acero inoxidable y del titanio se ha incrementado casi siete veces. Los resultados más impresionantes se han obtenido para la aleación de titanio y aluminio Ti6AL4V, cuya resistencia a la rotura se ha incrementado 28 veces. El mejoramiento de las propiedades mecánicas se debe a la difusión del material y el cambio de su microestructura, explican los científicos. 

La investigación se llevó a cabo junto con los científicos de la Universidad de Lyon (Francia). En vista de los resultados obtenidos, el equipo científico planea diseñar nuevos materiales para el sector de la medicina.