Electron microscopy characterization of mechanically alloyed and hot consolidates CU-Cr3 C2 particles

Resumen

Se obtuvieron aleaciones compuestas de Cu-Cr3C2, aleadas mecánicamente, para estudiar futuras aplicaciones en componentes eléctricos. A altas temperaturas, las aleaciones de base cobre reforzadas por dispersión, son atractivas por su excelente conductividad térmica y eléctrica, propiedades mecánicas y estabilidad microstructural. En este estudio, mezclas de polvo de cobre puro con un 2 % en vol. de Cr3C2, obtenidas mediante molienda en un molino de bolas planetario de alta energía, durante 4, 6, 10, 12 y 15 h, se compactaron isostáticamente en caliente a 1.073 K durante 2 h con una presión de 100 MPa en argón, para obtener un material con una microestructura fina. Las aleaciones de Cu-Cr3C2 se estudiaron mediante microscopía electrónica de barrido MEB y de transmisión MET, además de microsonda electrónica. También, se caracterizaron las propiedades mecánicas y la conductividad eléctrica, obteniéndose valores de 500 MPa y 50 % IACS, respectivamente. Las cerámicas de Cr3C2 presentan una buena estabilidad durante la compactación en caliente. Se observó la precipitación de partículas de tamaño nanométrico en la matriz de cobre, consistentes en carburos de hierro precipitados en ella, lo que contribuye al reforzamiento adicional de estas aleaciones. Los oxicarburos de Fe-Cr, formados en la interfase entre partículas de Cr3C2 y la matriz de cobre provocan la baja ductilidad de estas aleaciones. Estas partículas son atribuibles a impurezas y contaminación generada durante el proceso de molienda.