Aleación niobio-hafnio C-103: Investigación de técnicas de procesado

Abstract

En este trabajo fin de máster se ha realizado un análisis exhaustivo de la aleación de niobio C-103 (Nb-10Hf-1Ti), así como de las técnicas empleadas industrialmente para su fabricación. En el estudio se han presentado los materiales refractarios y las aleaciones de niobio, para posteriormente estudiar en detalle las características físicas, químicas y mecánicas de la aleación C-103 seleccionada por su mejor comportamiento en servicio para la aplicación planteada. Seguidamente se ha llevado a cabo una revisión bibliográfica para determinar las técnicas de fabricación más utilizadas con la aleación C-103. Las técnicas estudiadas han sido el laminado, la forja, el HIP y el SLM. Además, se ha presentado una comparación entre las propiedades obtenidas para cada una de las técnicas atendiendo a diferentes criterios. Resultado de este estudio se han seleccionado las técnicas de fabricación aditiva, y en concreto la técnica de SLM como la más apropiada. Por último, se propone un diseño de un sistema de adaptación, mediante CATIA V5, para a la máquina EOS EOSINT M280, destinada a la fabricación con la técnica SLM, teniendo en cuenta las características de la aleación C-103 estudiadas a lo largo del trabajo.

For this Master's thesis, an exhaustive analysis of the niobium alloy C-103 (Nb-10Hf-1Ti) has been carried out, as well as the techniques used industrially for its manufacture. Refractory materials and niobium alloys have been presented in the study, to later study in detail the physical, chemical and mechanical properties of the C-103 alloy selected for its best performance in service for the proposed application. A bibliographic review was then carried out to determine the manufacturing techniques most commonly used with alloy C-103. The techniques studied were rolling, wrought, HIP and SLM. In addition, a comparison between the properties obtained for each of the techniques has been presented according to different criteria. As a result of this study, additive manufacturing techniques have been selected, and specifically the SLM technique as the most appropriate. Finally, a design of an adaptation system is proposed, using CATIA V5, for the EOS EOSINT M280 machine, intended for manufacturing with the SLM technique, taking into account the characteristics of the C-103 alloy studied throughout the work.