RESUMEN -- i 1- INTRODUCCIÓN -- 10 2- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA -- 13 2-1 LA PULVIMETALURGIA EN ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS -- 13 2-2 INFLUENCIA DEL TAMAÑO DE PARTÍCULA Y POROSIDAD EN LA MICROESTRUCTURA -- 14 2-3 PARÁMETROS DE SINTERIZACIÓN Y SU IMPACTO EN LAS PROPIEDADES FINALES DEL MATERIAL -- 14 2-4 DESAFÍOS EN LA OPTIMIZACIÓN DE PROPIEDADES MECÁNICAS Y DE CORROSIÓN -- 15 3- MARCO TEÓRICO -- 17 3-1 GENERALIDADES DEL PROCESO PULVIMETALÚRGICO -- 17 3-2 PULVIMETALURGIA DE ACEROS INOXIDABLES -- 20 3-2-1 Compactación de Polvos de Aceros Inoxidables Martensíticos -- 25 3-2-2 Sinterización de Aceros Inoxidables Martensíticos -- 28 3-2-2-1 Atmósferas de Sinterización para Aceros Inoxidables -- 29 3-3 ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS P/M -- 31 3-3-1 Polvos ferríticos de acero inoxidable -- 32 3-3-2 Polvos martensíticos de acero inoxidable -- 33 3-4 RESISTENCIA A LA CORROSIÓN DE ACEROS INOXIDABLES PULVIMETALÚRGICOS -- 35 3-5 ENSAYOS APLICADOS PARA LA CARACTERIZACION Y ESTUDIO DE LAS ALEACIONES PULVIMETALÚRGICAS -- 41 3-5-1 Difracción de Rayos-X (DRX) -- 41 3-5-2 Espectrometría de Difracción por Rayos Láser (LBD) -- 43 3-5-3 Microscopía Óptica (MO) -- 44 3-5-4 Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) -- 45 iv 3-5-5 Determinación de Densidad Bajo la Norma ASTM B962 -- 46 3-5-6 Determinación de Porosidad por Microscopía Óptica -- 47 3-5-7 Ensayo de Microdureza Vickers (HV) -- 48 3-5-8 Ensayo de Resistencia al Desgaste (Pin-On-Disk) -- 50 3-5-9 Determinación de la velocidad de corrosión -- 52 3-5-9-1 Parámetros de las pruebas electroquímicas de corrosión -- 53 3-5-9-2 Curvas de Tafel -- 54 3-5-9-3 Resistencia a la Polarización Lineal (RPL) -- 56 4- METODOLOGÍA EXPERIMENTAL -- 59 4-1 MATERIALES DE ESTUDIO -- 60 4-2 FORMULACIÓN DE LAS MEZCLAS DE POLVOS METÁLICOS -- 61 4-3 CARACTERIZACIÓN DE MATERIAS PRIMAS -- 64 4-3-1 Caracterización de polvos metálicos -- 64 4-3-1-1 Estructura Cristalina -- 64 4-3-1-2 Tamaño de Partícula y Distribución Granulométrica -- 64 4-3-1-3 Morfología -- 64 4-3-1-4 Composición química -- 65 4-3-2 Caracterización de preformas en verde -- 65 4-3-2-1 Morfología -- 65 4-3-2-2 Densidad -- 65 4-3-3 Caracterización de probetas sinterizadas -- 66 4-3-3-1 Estructura cristalina -- 66 4-3-3-2 Morfología y microestructura -- 66 4-3-3-3 Composición Química -- 67 4-4 OBTENCIÓN DE PROBETAS POR RUTA PULVIMETALÚRGICA CONVENCIONAL -- 67 4-4-1 Mezclado de polvos metálicos -- 67 4-4-2 Compactación de polvos mezclados -- 68 4-4-3 Sinterización de preformas en verde -- 72 v 4-5 DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES A PROBETAS SINTERIZADAS -- 75 4-5-1 Determinación de densidad y porosidad -- 75 4-5-2 Determinación de propiedades mecánicas (Dureza y resistencia al desgaste) -- 76 4-5-3 Determinación de la resistencia a la corrosión -- 77 5- RESULTADOS Y ANÁLISIS -- 78 5-1 CARACTERIZACIÓN DE POLVOS METÁLICOS -- 78 5-1-1 Estructura cristalina -- 78 5-1-2 Tamaño de Partícula y Distribución Granulométrica -- 80 5-1-3 Morfología -- 82 5-1-4 Composición química -- 84 5-2 CARACTERIZACIÓN DE COMPACTOS EN VERDE O PREFORMAS -- 86 5-2-1 Morfología de preformas -- 87 5-2-2 Densidad de preformas -- 88 5-3 CARACTERIZACIÓN DE PROBETAS SINTERIZADAS -- 90 5-3-1 Estructura cristalina de muestras sinterizadas -- 90 5-3-2 Morfología y microestructura de muestras sinterizadas -- 95 5-3-3 Composición química de muestras sinterizadas -- 99 5-4 DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES MECÁNICAS Y RESISTENCIA A LA CORROSIÓN DE PROBETAS SINTERIZADAS -- 101 5-4-1 Densidad y porosidad de muestras sinterizadas -- 102 5-4-2 Dureza Vickers de muestras sinterizadas -- 107 5-4-3 Resistencia al desgaste abrasivo de muestras sinterizadas -- 111 5-4-4 Velocidad o Resistencia a la corrosión de muestras sinterizadas -- 116 6- CONCLUSIONES -- 123 7- BIBLIOGRAFÍA -- 126 ANEXOS -- 131

La pulvimetalurgia es una tecnología de procesamiento de materiales que utiliza polvos metálicos y/o no metálicos para fabricar componentes a través de las etapas de mezclado, compactación y sinterización. Este proceso permite la producción de grandes series de piezas con características específicas, siendo una opción viable y económica para la manufactura de materiales avanzados. En el presente proyecto, se propone la síntesis de aceros inoxidables martensítico mediante pulvimetalurgia convencional, utilizando mezclas de polvos prealeados de acero AISI 410. Este enfoque busca optimizar la microestructura de los aceros producidos, logrando una baja porosidad y alta densidad, con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión, lo que es fundamental para su aplicación en ambientes agresivos. Aunque las investigaciones recientes en este campo han enfocado sus esfuerzos en tecnologías avanzadas como la sinterización por chispa de plasma (SPS), la presión isostática en caliente (HIP), la aleación mecánica, y la manufactura aditiva, este proyecto opta por la ruta convencional de compactación uniaxial y sinterización en atmósfera controlada de argón. Esta elección se fundamenta en la necesidad de desarrollar un proceso más accesible y rentable, especialmente para su implementación en pequeñas y medianas empresas del sector metalmecánico regional y nacional.

Magíster en Ingeniería Mecánica

: figuras, tablas

Maestría