Publicación del articulo “Effect of MAX phase Ti2SnC content on microstructure, mechanical properties, and friction behavior of iron-based self-lubricating composites”
Los autores son: Guilherme Oliveira Neves, PhD. Felipe Beltran Ibaca, Ing. Christopher Salvo, PhD. Diego Berti Salvaro, PhD. Cristiano Binder, PhD. Claudio Aguilar, PhD. Daniela Salinas, PhD.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2024.136880
Revista: Materials Letters.
Artículo publicado el 19 de junio pasado en la revista Materials Letters de la editorial ELSEVIER. Investigación desarrollada principalmente en las dependencias del laboratorio de Materiales de Alto Desempeño y Pulvimetalurgia, junto con la colaboración del Laboratorio LABMAT de la UFSC en Florianópolis, Brasil. La investigación propone la elaboración de un nuevo material autolubircante de matriz de hierro con refuerzo de fase MAX Ti 2 SnC y con adición de grafito como lubricante sólido, con el fin de explorar las propiedades físicas, mecánicas y tribológicas y de hallar un equilibrio entre las propiedades mecánicas y tribológicas, dado que se ha documento previamente que el aumento de una propiedad suele perjudicar a la otra. Se definieron una condición pura de Fe y las condiciones Fe + 5Ti 2 SnC and Fe + 10Ti 2 SnC para estudiar la influencia de la fase MAX como elemento de refuerzo a la matriz y las condiciones Fe + 5Ti 2 SnC + 10Gr y Fe + 10Ti 2 SnC +10Gr para estudiar la sinergia de la fase MAX y del grafito sobre la estabilidad térmica de los diferentes sistemas. Lo dicho anteriormente fue producido mediante metalurgia polvos, con materia prima de elevada pureza y con sinterización convencional en el horno de tipo tubular CARBOLITE GERO hasta 3000 °C recubierto en su interior en alúmina, donde se alcanzaron temperaturas de 1000 °C con tiempo de permanencia de 60 minutos. Los principales resultados que se obtuvieron fue que el material Ti 2 SnC refuerza a la matriz al momento de disociar segunda fase y al disolverse en solución sólida, esto aumenta la dureza y la resistencia a la fluencia de los sistemas Fe + Ti 2 SnC y Fe + Ti 2 SnC + C. Además, el elemento Ti 2 SnC controla la estabilidad térmica del sistema en una etapa inicial, esto se aprecia al visualizar las curvas típicas del coeficiente de fricción. Sin embargo, esta capacidad lubricante se va perdiendo a medida que transcurre el ensayo de desgaste y fricción, incentivando el contacto “metal-metal". Lo dicho anteriormente se soluciona al añadir grafito a la matriz como lubricante sólido. El efecto sinérgico que logran sugiere la formación de una tribocapa protectora durante el contacto tribológico, la cual mitiga la fricción y reduce el desgaste entre los diferentes materiales, siendo la mejor condición Fe + 10Ti 2 SnC +10Gr con un COF de 0,177 y una tasa de desgaste del orden 1,44*10 -5 mm 3 /Nm.
