Los materiales compuestos metálicos se refieren a materiales compuestos formados uniendo metalúrgicamente dos o más metales diferentes. Los ejemplos comunes incluyen compuestos de titanio-acero, compuestos de cobre-acero, compuestos de titanio-zinc, compuestos de titanio-níquel, compuestos de níquel-acero, compuestos de cobre-aluminio y compuestos de níquel-cobre.
Debido a que pueden aprovechar las ventajas de cada material componente, lograr una asignación óptima de recursos, conservar materiales de metales preciosos y cumplir requisitos de rendimiento que un solo metal no puede satisfacer, los materiales compuestos metálicos han encontrado una aplicación generalizada en un número cada vez mayor de campos.
Cuando nos topamos por primera vez con materiales compuestos metálicos, uno podría preguntarse: ¿cómo se "unen" entre sí los diferentes metales? A continuación se muestran algunos métodos comunes de unión de metales:
**Método de unión explosiva**
Al utilizar explosivos como fuente de energía, se sueldan diferentes metales entre sí en una gran área bajo la detonación y el impacto de los explosivos a alta-velocidad.
**Método de unión rodante**
Bajo la fuerza de laminación de un laminador, las superficies de los dos metales a unir sufren deformación plástica, provocando que la superficie del metal se agriete. El metal fresco expuesto en las grietas entra en contacto entre sí y, bajo presión, se forma una unión metalúrgica entre los metales. Según la temperatura de laminación, los métodos de laminación de compuestos se pueden dividir en laminación en caliente y laminación en frío.
Compuesto laminado en caliente: a una determinada temperatura, los metales que se van a componer se laminan utilizando la fuerza de laminación de un laminador para formar una unión metalúrgica. El compuesto de laminación en caliente es el método principal para producir placas compuestas, con ventajas como un proceso simple, alta eficiencia de producción y utilización total de la capacidad de laminación del laminador y la capacidad de deformación plástica del material a altas temperaturas, lo que resulta en una alta fuerza de unión en la interfaz del compuesto metálico.
Compuesto laminado en frío: El compuesto laminado en frío se desarrolla basándose en el compuesto laminado en caliente. Debido a la baja temperatura de laminación, evita transformaciones de fase y cambios de microestructura perjudiciales para la unión, así como la formación de compuestos intermetálicos frágiles. Los materiales compuestos producidos mediante laminación en frío tienen propiedades estables y pueden lograr compuestos laminados de múltiples materiales; sin embargo, la tasa de deformación del metal base durante el laminado llega al 60% al 70%.
**Método compuesto-de rollo explosivo**
El método compuesto en rollo-explosivo implica el uso de tecnología de unión explosiva para soldar dos o más placas metálicas de diferentes espesores para formar una losa compuesta. Luego, esta losa se lamina en caliente-o en frío-al espesor y las especificaciones deseadas, según las condiciones y los requisitos.
**Método de pulvimetalurgia**
La pulvimetalurgia implica esparcir polvos metálicos mezclados uniformemente sobre la superficie de un metal base y presionarlos. Luego, el polvo se sinteriza a alta temperatura bajo una atmósfera protectora y finalmente se mecaniza para producir el material compuesto final.
**Método compuesto de difusión**
El compuesto de difusión implica unir dos metales firmemente y mantenerlos a una temperatura y presión específicas durante un período de tiempo, permitiendo que los átomos en las superficies de contacto se difundan y formen un enlace metalúrgico.
**Método de fundición centrífuga**
La fundición centrífuga implica verter una aleación fundida en un molde de metal base giratorio. Bajo fuerza centrífuga, la aleación fundida se adhiere a la pared interna del molde, se enfría y solidifica rápidamente y se adhiere firmemente al metal base.
Método compuesto de fundición
El método de fundición compuesta implica-pretratar la superficie del metal base y precalentarlo a una temperatura determinada. Luego, se sumerge en una cavidad del molde llena de metal de revestimiento fundido, o el metal base se coloca en la cavidad del molde y luego se vierte el metal de revestimiento fundido en la cavidad del molde. Una vez que el metal fundido se solidifica y se enfría, se forma un material compuesto.
Método compuesto de colada continua y laminado
El método compuesto de colada y laminación continua combina los métodos tradicionales de colada y laminación. El metal fundido a alta-temperatura se cuela continuamente sobre la superficie de una placa de acero base, lo que permite que el metal fundido en un estado semi-sólido y el metal base sólido se laminen continuamente simultáneamente en un laminador. La fuerza de laminación del molino y la difusión a alta-temperatura del metal fundido permiten una unión metalúrgica entre los dos metales.
