MATERIALES AERONAUTICOS ULTRALIGEROS, ORIGEN Y APLICACIÓN DEL TUNGSTENO Y SISTEMAS AUSTENITICOS

Presentado porJUAN DAVID BOLAÑOS AGUILAR

Código 1116249797

Presentado a Ing. Freddy Sánchez

Universidad de pamplonaFacultad de ingenierías y arquitectura

Departamento de mecánica, Mecatrónica e industrialMecánica de materiales

Villa del RosarioJulio del 2012

INTRODUCCION

El desarrollo y la evolución de las sociedades han estado íntimamente vinculados a las capacidades de sus miembros para producir y conformar los materiales necesarios para satisfacer sus necesidades. Las primeras civilizaciones tuvieron una disponibilidad bastante más reducida de diferentes materiales que las civilizaciones más tecnificadas. Inicialmente sólo se disponía de materiales naturales o seminaturales como piedras, madera, arcilla, cuero, etc. Con el transcurso del tiempo, en diversas áreas del planeta se llegó a técnicas para producir materiales con nuevas propiedades superiores a las de los naturales (aleaciones).

Se han desarrollado decenas de miles de materiales distintos con características muy especiales para satisfacer las necesidades de nuestra moderna y compleja sociedad, se trata de metales, plásticos, vidrios y fibras. Una de las grandes revoluciones de esta ciencia fue el descubrimiento de las diferentes fases térmicas de los metales y, en especial, del acero. El presente trabajo intentara clarificar conceptos importantes relacionados con el acero y sus respectivas variantes.

OBJETIVOS

Definir conceptos relacionados con los Diagramas de Hierro- carbono; sus características, aplicaciones y marcos teóricos.

Consultar de que forma y a que temperatura se obtienen los altos carbonos.

Definir que es un sistema austenitico.

Investigar que materiales ultraligeros son utilizados en la industria aeronáutica.

DIAGRAMA HIERRO-CARBONO

En el diagrama de equilibro, o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente de modo que los procesos de difusión (homogeneización)

tienen tiempo para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los puntos críticos —temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones— por métodos diversos.

Micro constituyente

El hierro puro esta presente en tres estados alotrópicos a medida que se incrementa la temperatura desde la temperatura ambiente:

• Hasta los 911 °C (temperatura critica AC3), el hierro ordinario, cristaliza en el sistema cubico de cuerpo centrado y recibe la denominación de hierro α o ferrita. Es un material dúctil y maleable responsable de la buena forjabilidad de la aleaciones con bajo contenido en carbono y es ferromagnético hasta los 770 °C (temperatura de Curie a la que pierde dicha cualidad; se suele llamar también AC2). La ferrita puede disolver pequeñas cantidades de carbono.

• Entre 911 y 1400 °C cristaliza en el sistema cubico de caras centradas y recibe la denominación de hierro γ o austenita. Dada su mayor compacidad la austenita se deforma con mayor facilidad y es paramagnética.

• Entre 1400 y 1538 °C cristaliza de nuevo en el sistema cubico de cuerpo centrado y recibe la denominación de hierro δ que es en esencia el mismo hierro alfa pero con parámetro de red mayor por efecto de la temperatura. A mayor temperatura el hierro se encuentra en estado líquido. Si se añade carbono al hierro aumenta su grado de macicez y sus átomos podrían situarse simplemente en los intersticios de la red cristalina de este ultimo; sin embargo en los aceros aparece combinado formando carburo de hierro (Fe3C), de acuerdo con lo que dijo el Doctor Cesar Rayas, es decir, un compuesto químico definido y que recibe la denominación de cementita de modo que los aceros asados al carbono están constituidas realmente por ferrita y cementita.

Transformación de la austenita

Zona de los aceros (hasta 2% de carbono) del diagrama de equilibrio metaestablehierro-carbono. Dado que en los aceros el carbono se encuentra formando carburo de hierro se han incluido en abscisas las escalas de los porcentajes en peso de carbono y de carburo de hierro (en azul).El diagrama de fases Fe-C muestra dos composiciones singulares:

• Un eutéctico (composición para la cual el punto de fusión es mínimo) que se denomina ledeburita y contiene un 4,3% de carbono (64,5 % de cementita). LaLedeburita aparece entre los constituyentes de la aleación cuando el contenido en carbono supera el 2% (región del diagrama no mostrada) y es la responsable de la mala forjabilidad de la

Aleación marcando la frontera entre los aceros con menos del 2% de C (forjables) y las fundiciones con porcentajes de carbono superiores (no forjables y fabricados por moldeo). De este modo se observa que por encima de la temperatura critica A3 los aceros están constituidos solo por austenita, una solución solida de carbono en hierro γ y su microestructura en condiciones de enfriamiento lento dependerá por tanto de las transformaciones que sufra esta.

• Un eutectoide en la zona de los aceros, equivalente al eutéctico pero en el estado solido, donde la temperatura de transformación de la austenita es mínima. El eutectoide contiene un 0,80 %C (13,5% de cementita) y se denomina perlita. Esta constituido por capas alternas de ferrita y cementita, siendo sus propiedades mecánicas intermedias entre las de la ferrita y la cementita.

La existencia del eutectoide permite distinguir dos tipos de aleaciones de acero:

• Aceros hipoeutectoides (< 0.80% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crítica A3 comienza a precipitar la ferrita entre los granos de austenita y al alcanzar la temperatura crítica A1 la austenita restante se transforma en perlita. Se obtiene por tanto a temperatura ambiente una estructura de cristales de perlita embebidos en una matriz de ferrita.

• Aceros hipereutectoides (> 0.80% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crítica se precipita el carburo de hierro resultando a temperatura ambiente cristales de perlita embebidos en una matriz de cementita.

Otros microconstituyentes

Las texturas básicas descritas (perliticas) son las obtenidas enfriando lentamente aceros al carbono, sin embargo modificando las condiciones de enfriamiento (base de los tratamientos térmicos) es posible obtener estructuras cristalinas diferentes:

• La martensita es el constituyente típico de los aceros templados y se obtiene de forma casi instantánea al enfriar rápidamente la austenita. Es una solución sobresaturada de carbono en hierro alfa con tendencia, cuanto mayor es el carbono, a la sustitución de la estructura cubica centrada en el cuerpo por tetragonal centrada en el cuerpo. Tras la cementita (y los carburos de otros metales) es el constituyente mas duro de los aceros.

• Velocidades intermedias de enfriamiento dan lugar a la bainita, estructura similar a la perlita formada por agujas de ferrita y cementita pero de mayor ductilidad y resistencia que aquella.

• También se puede obtener austenita por enfriamiento rápido de aleaciones con elementos gammagenos (que favorecen la estabilidad del hierro γ) como el níquel y el manganeso, tal es el caso por ejemplo de los aceros inoxidables austeniticos. Antano se identificaron también la sorbita y la troostita que han resultado ser en realidad perlitas de muy pequeña distancia interlaminar por lo que dichas denominaciones han caído en desuso.

MATERIALES ULTRALIGEROS UTILIZADOS EN LA AERONÁUTICA

Titanio

No se encuentra puro en la naturaleza. Constituye los minerales ilmenita (FeTiO3), rutilo

(TiO2) y esfena (CaO • TiO2 • SiO2).

Para obtener el óxido de titanio se tritura el mineral y se mezcla con carbonato de potasio y ácido fluorhídrico produciendo fluorotitanato de potasio (K2TiF6). Éste se destila con agua caliente y se descompone con amoniaco. Así se obtiene óxido hidratado amoniacal, que se inflama en un recipiente de platino produciendo dióxido de titanio. Se trata el óxido con cloro, obteniéndose tetracloruro de titanio; que se reduce con magnesio para producir titanio metálico, que se funde y moldea en lingotes.

Aplicaciones

Es muy maleable y dúctil en caliente, debido a su resistencia y su densidad, el titanio se usa en aleaciones ligeras, aleado con aluminio y vanadio, se utiliza en aeronáutica para fabricar las puertas de incendios, el fuselaje, los componentes del tren de aterrizaje. Los cuadros de las bicicletas de carreras. Los álabes del compresor y los revestimientos de los motores a reacción.

Se usa ampliamente en misiles y cápsulas espaciales; las cápsulas Mercurio, Gemini y Apolo fueron construidas casi totalmente con titanio.

Es eficaz como sustituto de los huesos y cartílagos en cirugía. Se usa en los intercambiadores de calor de las plantas de desalinización debido a su

capacidad para soportar la corrosión del agua salada.

Aluminio

De símbolo Al, es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre.

Obtención. Estado natural

Se obtiene de la bauxita, mineral que puede encontrarse en minas a cielo abierto, se tritura y se lava para eliminar otros materiales y sustancias orgánicas. Posteriormente se refina para obtener la alúmina, lo que ya es un material comercial de aluminio con el que se pueden obtener lingotes por fundición.

También se produce por el método Bayer, que consiste en: La bauxita pulverizada se carga en un digestor que contiene una solución acuosa de sosa cáustica a alta presión y a alta temperatura. Se forma aluminato de sodio que es soluble en el licor generado. Los sólidos insolubles que contiene el licor, como hierro, silicio, titanio y otras impurezas son filtrados y el producto resultante se bombea a depósitos llamados precipitadores. En éstos

se agregan finos cristales de hidróxido de aluminio, que sirven de simientes, y en torno a ellos van creciendo en las tres dimensiones los cristales de hidróxido de aluminio.

El hidróxido de aluminio adherido a los cristales se calcina en hornos a 1200ºC. El producto obtenido se refrigera hasta temperatura ambiente, con lo que se obtiene la alúmina para la fusión y obtención de aluminio de buena calidad. La alúmina obtenida se procesa en cubas electrolíticas, que funcionan con un baño de ciolita (fluoruro de aluminio sódico), el ánodo es un electrodo de carbón y el cátodo es la propia cuba. Tras este proceso se obtiene el aluminio metálico, que es moldeado y procesado en hornos de concentración para la obtención de aluminio de alta calidad. Para obtener 1 kg de aluminio se requiere 2 kg de alúmina, los que son producto de 4 kg de bauxita y 8 kwh de energía eléctrica.

Aplicaciones

Debido a su baja densidad es muy útil para construir aviones, vagones ferroviarios y automóviles, y para las aplicaciones en las que es importante la movilidad y la conservación de energía.

Por su elevada conductividad térmica, el aluminio se emplea en utensilios de cocina y en pistones de motores de combustión.

Es fácilmente moldeable por lo que se usa en carpintería de aluminio. Dada su escasa absorción de neutrones, se utiliza en reactores nucleares. Es muy maleable por lo que se obtiene papel de aluminio de 0,002 mm de espesor,

utilizado para proteger alimentos y otros productos perecederos, por su compatibilidad con comidas y bebidas se usa en envases, envoltorios flexibles, botellas y latas de fácil apertura. El reciclado de estos recipientes supone un gran ahorro de energía.

La resistencia a la corrosión por agua del mar, lo hace útil para fabricar cascos de barco y elementos que estén en contacto con el agua.

Debida a su resistividad eléctrica es el material de elección para sustituir al cobre como conductor eléctrico.

Magnesio

El magnesio es el elemento químico de símbolo Mg y número atómico 12. Su masa atómica es de 24,305 u. Es el séptimo elemento en abundancia constituyendo del orden del 2% de la corteza terrestre y el tercero más abundante disuelto en el agua de mar. El ion magnesio es esencial para todas las células vivas. El metal puro no se encuentra en la naturaleza. Una vez producido a partir de las sales de magnesio, este metal alcalino-térreo es utilizado como un elemento de aleación.

Aplicaciones

El magnesio aleado con aluminio se usa para piezas de aeronáutica; en miembros artificiales, aspiradoras, esquíes, carretillas, cortadoras de césped, muebles de exterior e instrumentos ópticos

Como desoxidante en la fundición de metales. El magnesio puro se utiliza en flashes fotográficos, bombas incendiarias y señales

luminosas y pólvora para fuegos artificiales, porque su combustión da una luz blanca muy intensa.

Formando distintos compuestos químicos tiene diferentes utilidades es diverso.

El carbonato de magnesio (MgCO3), se usa como material refractario y aislante. El cloruro de magnesio (MgCl2•6H2O), se emplea como material de relleno en los

tejidos de algodón y lana, en la fabricación de papel y de cementos y cerámicas. El citrato de magnesio (Mg3(C6H5O7)2•4H2O), se usa en medicina y en bebidas

efervescentes; El hidróxido de magnesio (Mg (OH)2), se utiliza en medicina como laxante, "leche de

magnesia", y para refinar azúcar.

Los compuestos de magnesio, principalmente su óxido, se usan como material refractario en hornos para la producción de hierro y acero, metales no férreos, cristal y cemento, así como en agricultura e industrias químicas y de construcción.

El uso principal del metal es como elemento de aleación del aluminio, empleándose las aleaciones aluminio-magnesio en envases de bebidas. Las aleaciones de magnesio, especialmente magnesio-aluminio, se emplean en componentes de automóviles, como llantas, y en maquinaria diversa. Además, el metal se adiciona para eliminar el azufre del acero y el hierro. Otros usos son:

Aditivo en propelentes convencionales. Obtención de fundición nodular (hierro-silicio-Mg) ya que es un agente

esferoidizante/nodulizante del grafito. Agente reductor en la obtención de uranio y otros metales a partir de sus sales. El hidróxido (leche de magnesia), el cloruro, el sulfato (sales Epsom) y el citrato se emplean

en medicina. El polvo de carbonato de magnesio (MgCO3) es utilizado por los atletas como gimnastas

y levantadores de peso para mejorar el agarre de los objetos. Es por este motivo prácticamente imprescindible en la escalada de dificultad para secar el sudor de manos y dedos del escalador y mejorar la adherencia a la roca. Se lleva en una bolsa colgada de la cintura.

Otros usos incluyen flashes fotográficos, pirotecnia y bombas incendiarias, debido a la luz que despide su combustión.

SISTEMAS AUSTENITICOS

La austenita es una forma de ordenamiento distinta de los átomos de hierro y carbono. Ésta es la forma estable del hierro puro a temperaturas que oscilan entre los 900 a 1400 ºC. Está

formado por una disolución sólida del carbono de hierro, lo que supone un porcentaje máximo de C del 2,11%. Es dúctil, blanda y tenaz.

Es la forma cúbica centrada en las caras (FCC) del hierro. También se le conoce como austerita. Admite el temple, pero no es magnético.

La estructura cristalina de la austenita es del tipo cúbica, de caras centradas, en donde se diluyen en solución sólida los átomos de carbono en los intersticios, hasta un máximo tal como lo muestra el diagrama de fase Fe-C. Esta estructura permite una mejor difusión con el carbono, acelerando así el proceso de carburación del acero. La solubilidad máxima es sólo del 1.67%. Hay que recordar que por definición los aceros contienen menos de 1.67% de carbono y pueden tener disuelto el carbono completamente a altas temperaturas.

La austenita no es estable a temperatura ambiente excepto en aceros fuertemente aleados como algunos inoxidables. La austenita es blanda y dúctil y, en general, la mayoría de las operaciones de forja y laminado de aceros se efectúa a aproximadamente los 1100 ºC, cuando la fase austenítica es estable.

Finalmente, a diferencia de la ferrita, la austenita no es ferromagnética a ninguna temperatura.

La austenita recibe su nombre de sir William Chandler Roberts-Austen, metalúrgico inglés. Roberts-Austen, que murió en Londres en 1902 en la edad 59, estudió impurezas en metales puros. Su investigación y mejoras procesales fueron utilizadas en una variedad de usos y afectaron extensamente al mundo

Los aceros austeníticos al manganeso son muy importantes en la ciencia de materiales y en la ingeniería mecánica por sus grandes aplicaciones ingenieriles. Estos aceros han sido sometidos a diversos tratamientos térmicos con el fin de obtener estructuras que cumplan con las características y propiedades establecidas. Estos aceros proporcionan una buena ductilidad combinada con una alta dureza, además de su alta resistencia al desgaste.

El acero austenítico al manganeso es un acero aleado que al momento de su descubrimiento (Sir Robert Hadfield - 1882) presentó una composición de manganeso 12% y carbono 1.2% y combinó buenas propiedades como alta dureza y ductilidad con alta capacidad de resistir trabajo pesado y gran resistencia al desgaste [1].Con un contenido de carbono de 1,2% a 1,5% y de manganeso de 12% a 15% posee, después de temple en agua, una estructura completamente austenítica. Bajo acción de fuertes presiones en frío, su superficie experimenta un gran aumento de dureza por formación de martensita y segregación de carburos a lo largo de las líneas de deslizamiento, lo cual explica su elevada resistencia a desgaste [2]. Los aceros austeníticos al manganeso tienen microestructuras que son extremadamente sensibles al tamaño de la sección. Estos aceros son metaestables con solución sólida de carbono, manganeso y silicio en hierro gamma (γ). Por lo tanto, el desarrollo de una microestructura simple de austenita depende de la rapidez y efectividad del temple en agua durante el tratamiento térmico. Muchas variaciones de los aceros al manganeso originales han sido propuestas, pero solo unas pocas han sido adoptadas como mejoras significativas. Éstas usualmente incluyen variaciones en el contenido de carbono y manganeso, con o sin elementos

aleantes adicionales tales como cromo, níquel, molibdeno, vanadio, titanio y bismuto. Las composiciones más comunes establecidas por la norma ASTM A128 son resumidas en la tabla 1.

Tabla 1. Tipos de acero austenítico al manganeso.

La microestructura está compuesta por una matriz austenítica con carburos precipitados y pequeñas colonias de perlita resultado del rechazo del carbono por parte de la austenita durante el enfriamiento, tal y como se observa en la figura 1. Estos carburos se nuclean en los límites de grano y en áreas interdendríticas dentro de los granos de austenita. Los carburos interdendríticos pueden ser masivos, especialmente en los puntos triples, y algunas veces son rodeados por zonas de carburos laminares.

Figura 1. Microestructura acero Hadfield grado A, atacado con picral 4% 100X.

CARBURO DE WOLFRAMIO (TUNGSTENO)

El carburo de wolframio o carburo de tungsteno es un compuesto cerámico formado por wolframio y carbono. Se utiliza fundamentalmente, debido a su elevada dureza, en la fabricación de maquinarias y utensilios para trabajar el acero. De esta característica también recibe el nombre de widia, como abreviatura del alemán wie Diamant («como el diamante»).

Debido a su elevada dureza y escasa ductilidad, se elaboran piezas de este material en forma de polvo, añadiendo entre un 6 y un 10% de cobalto. Los granos del carburo de wolframio empleados en el proceso suelen tener diámetros de aproximadamente 0,5 a 1 micrómetros. El polvo se prensa, y las piezas obtenidas se calientan bajo presión de 10 000 a 20 000 bar, hasta aproximadamente 1600 °C, algo por debajo del punto de fusión del carburo. En estas condiciones, la masa se compacta por sinterización, actuando el cobalto como pegamento entre los granos del

Carburo.

El acabado final de las piezas sólo se puede realizar con métodos abrasivos. También es posible trabajarlo con máquinas de electroerosión de hilo o penetración.

El tipo de material formado de esta manera se conoce como cermets, de las siglas inglesas ceramic metal.

Historia

El carburo de wolframio fue descubierto por el químico y Premio Nobel francés Henri Moissan

Moissan adaptó el horno eléctrico para experimentos científicos y descubrió varios carburos, entre ellos el de silicio o carborundum llamado en su honor moissanita.

En 1897, buscando conseguir diamante artificial, mezcló partículas metálicas de wolframio y de azúcar (por su contenido de carbono), calentando la mezcla a alta temperatura. El resultado fue una masa azul oscura de una gran dureza: el carburo de wolframio. Sin embargo aunque registró su descubrimiento e identificó los componentes, suextrema fragilidad lo hacía inoperante.

Durante la Primera Guerra Mundial se hicieron algunos experimentos en Alemania, sinterizando partículas de carburo de wolframio. Se prensaron en varias formas a alta presión y se trataron térmicamente. De nuevo el producto resultante fue demasiado frágil para procesarlo industrialmente.

No sería hasta el año 1923 cuando unos ingenieros de la fábrica berlinesa de bombillas OSRAM (licenciada por General Electric) lograron sintetizar un producto a base de carburo de wolframio utilizando como aglomerante un 10% de cobalto. El cobalto dio tenacidad a la aleación resultante lo que permitía su uso industrial. De ese modo, culminaron su búsqueda de varios años para producir un "metal duro como el diamante" (en alemán Metall hart wie Diamant).

Esa búsqueda había comenzado 3 años antes. El ingeniero Karl Schröter, junto a su ayudante Baumhauer, se planteó sustituir los núcleos de diamante natural utilizados como montura en las trefilas que se usaban para el trefilado de los filamentos de bombillas; de wolframio blando pero muy muy abrasivo. Este sistema de trefilado desarrollado por General Electric en 1907 (método del ingeniero William Coolidge), había consagrado el uso del wolframio como el mejor metal disponible y el más económico, sustituyendo al rutenio y al osmio.

Sin embargo los núcleos de diamante eran un problema debido al alto coste de la materia prima y a la dificultad de encontrarla en la Alemania de la postguerra, sobre todo tras la pérdida de las colonias sudafricanas. Por ello el éxito de este primer Metalduro fue inmediato. Aunque caro de producir, era mucho más económico que el diamante, y más tenaz. Su menor resistencia al desgaste quedaba compensada por su resistencia a la rotura.

Fabricantes de herramientas

El fabricante de acero Krupp, proveedor de Osram, se mostró de inmediato interesado en el descubrimiento y compró en 1925 los derechos de producción. Krupp quiso desarrollar el invento aplicándolo también como material para herramienta de corte. En recuerdo de la motivación de sus descubridores, patentó este nuevo material con el nombre acrónimo WIDIA (Wie Diamant=Como el diamante), pero antes tuvo que librar una batalla legal con la empresa alemana Walter (de Tubingen), que había desarrollado un material similar llamado DINYT.

Hubo un acuerdo entre Krupp y Walter: este último renunciaba a sus derechos sobre el nuevo material, y a cambio Krupp se comprometía a no fabricar herramientas de fresado durante 40 años. Las primeras herramientas de corte se mostraron en la Feria de Leizpig en 1927 en el stand de la empresa Robert Zapp distribuidora universal por entonces de todos los productos Krupp. Para economizar el material, las herramientas se construían con el mango de acero y en el extremo se soldaba el filo de Metalduro. Su inventor fue Walter Dahwil, ingeniero Jefe de Desarrollo en el nuevo departamento de Krupp, y servía para tornear piezas de fundición gris e hileras de metalduro.

Paralelamente, General Electric desarrolló su propio Metalduro. En 1925, bajo la dirección de Samuel Hoyt, se creó un departamento en Michigan llamado Carbolloy, con objeto de producir este material a un coste menor. Hoyt consiguió reducirlo a la cuarta parte en menos de 5 años. El material perdió entonces su aura de metal exótico y empezó a ser considerado por los ingenieros para desarrollar nuevas aplicaciones.

Durante los años 30, la empresa Distribuidora deKrupp y General Electric acordaron un cartel que excluía la competencia. Krupp no interferiría en los negocios americanos de GE, y GE no entraría en el mercado europeo. Durante unos años se mantuvo un precio artificialmente alto que reportó grandes ganancias a ambas compañías. Las autoridades antitrust de la época comenzarían años más tarde a presionar sobre el cartel. A pesar de ello, en Europa empezaron a florecer competidores que se dedicaron a fabricar variedades con distintas aleaciones e ingredientes:

• Paul Schwarkopf, fundador de Plansee, una acería austriaca, agregó un nuevo ingrediente al WC en 1929. Este elemento, el carburo de titanio, proporcionaba una gran resistencia a la abrasión que producían las virutas largas de los aceros, al rozar con la superficie de desprendimiento de las herramientas de tornear. Dio origen a los primeros cermets.

• Magnus Tigerschiold, Jefe de Ingeniería de Materiales de la acería sueca Fagersta, conocedor del nuevo material y su tecnología, creyó necesario aceptar el reto lanzado hacía unos años por el gigante del acero alemán: junto a la crisis del 29, el nuevo material era un gran riesgo para el negocio tradicional de Fagertsta. Además de acero de construcción, producía acero rápido y extrarrápido para fabricación de herramientas de corte. En 1932 lanzaron su propio Metalduro con la marca SECO -del latín “Yo Corto”-

• Philip McKenna, fundador de Kennametal Inc. en 1937 soslayó el cartel Widia-Carboloy, patentando una nueva calidad de Metalduro para trabajar aceros. Las acusaciones de colaboracionismo con la Alemania Nazi contra

General Electric favorecieron una gran prosperidad a Kennametal durante la Segunda Guerra Mundial, convirtiéndose en el primer proveedor del ejército USA, suministrando munición y blindajes de Metalduro para los tanques Sherman.

• En 1932 la Acería Bohler comienza la fabricación en Düsseldorf de las herramientas soldadas marca Bohlerit.

• En Francia, Henry Garih funda Safety, la cual con el tiempo daría origen al conglomerado Francés Ugine Carbon.

• En Suiza nace la marca Stellram, desarrollada por la empresa Sterling.

• En Inglaterra se crea Wimet (acrónimo de Widia Metal).

• En Japón, el fundador de la empresa Toshiba Electric, gran admirador de Thomas Alva Edison en su juventud y padre de la electrificación de Japón, patenta en 1931 su metalduro "Tungaloy". En 1935 fabrican las primeras herramientas con plaquita de fijación mecánica, unos años antes que Kennametal.

• Más tarde, Mitsubishi abre su planta de producción de herramientas soldadas de metalduro.

• Sumitomo se incorpora a la nueva tecnología en 1934 con el lanzamiento de su marca Igetaloy.

• En 1942, la compañía sueca Sandvik comienza la fabricación de herramientas soldadas marca Coromant (acrónimo de corona y diamante) Corona era la marca comercial con la que se conocía el HSS de Sandvik en la época.

Reciben la licencia de la empresa LUMPA, que fabricaba bombillas, y que cambió su actividad para producir armamento.

• En 1952, Stef Wertheimer funda Israelian Carbide-Iscar en las inmediaciones del puerto de Haifa en Israel.

Al fin de la 2ª Guerra Mundial los aliados entraron en la Factoría de Essen donde se producía el Metalduro Widia. Allí interrogaron durante semanas a los técnicos y responsables de Producción sobre sus métodos. El resumen escrito fue llamado el "Informe BIOS" y serviría durante años como manual de fabricación de metalduro, secretamente distribuido a varios países de influencia anglo-americana

Aplicaciones

El carburo de wolframio se emplea, sobre todo, en la elaboración de utensilios de corte para trabajar metales o el acero. También se construyen algunas piezas que requieren elevada resistencia térmica o mecánica, como cojinetes de ejes, etc.

Frente a los metales duros tiene la ventaja de mantener su dureza incluso a elevadas temperaturas. En los últimos años, también se han elaborado materiales parecidos a base de

nitruro de titanio o carburo de titanio que, incluso, pueden tener una resistencia térmica más elevada. Capas finísimas de estos materiales se utilizan para recubrir filos de corte aumentando su resistencia al desgaste(15-30%) También se usa muy frecuentemente en matricería.

Su empleo en la fabricación moderna de todo tipo de máquinas y automóviles permite obtenerlos a un coste relativamente bajo. Es un material estratégico. El gobierno estadounidense lo incluye dentro de los materiales de categoría vital junto a otros materiales y productos como el petróleo. Esto significa que se hacen reservas de 6 meses las llamadas Stok Piles, con las cuales se quiere prever posibles fallos de suministro debido a fenómenos naturales o guerras.

Conclusión

Al investigar los avances de los materiales ultraligeros y sus diversas aplicaciones me di cuenta de la importancia de la ingeniería de materiales; en los ámbitos económico y tecnológico se hace imperativo desarrollar materiales cada vez mas ligeros y resistentes, puesto que disminuir el peso final de un vehículo hace que pueda transportan mayores cargas y al aumentar su resistencia permite la construcción de aeronaves mas seguras. Además el desarrollo de nuevas tecnologías depende directamente del desarrollo de materiales que las soporten; en pocas palabras, al construir materiales mas ligeros y resistentes las aeronaves podrán llegar mas lejos, mas rápido y de manera mas segura.

Es un reto muy grande el superar las propiedades de un material y además reducir su peso. Es importante combinar dichas propiedades de manera correcta para crear materiales y compuestos que sean amigables con el medio ambiente y que ofrezcan características superiores que permitan el desarrollo tecnológico a un ritmo constante. Tal vez estos materiales no terminen con la contaminación de ecosistemas inmediatamente pero el utilizarlos constantemente puede hacer una gran diferencia.