Conferenciantes invitados

Dra. Raquel Del Oro – TU Wien (Viena)

La “química” de la sinterización: reacciones con la atmosfera y mecanismos de transferencia de oxígeno

Raquel de Oro Calderon, Christian Gierl-Mayer, Herbert Danninger. Institute of Chemical Technologies and Analytics TU Wien, Getreidemarkt 9/164-CT, 1060 Vienna, Austria

      Tradicionalmente, el análisis de la sinterización ha estado centrado en el estudio de los procesos físicos, dejando de lado un aspecto fundamental: las reacciones químicas que asisten el proceso de sinterizado. De manera natural los polvos metálicos están cubiertos de una capa de óxido que, de no ser eliminado, puede inhibir la formación de cuellos de sinterización. La eliminación de estos óxidos tiene lugar a través de reacciones con la atmosfera, y/o con el carbono añadido, por lo que tienen una influencia directa en el contenido final de carbono en el material. En esta presentación se describen los mecanismos de reacción más importantes que permiten adaptar las condiciones de sinterización para conseguir una correcta eliminación del oxígeno y un control adecuado de contenido en carbono. Este estudio es de particular relevancia cuando se considera el uso de elementos aleantes de elevada afinidad por el oxígeno. Se presentaran las reacciones químicas características de los procesos de reducción en polvos prealeados y en mezclas de polvo (considerando tanto el uso de polvos elementales como el de aleaciones maestras)

      Raquel de Oro Calderon works as Marie Curie IEF Post-doctoral fellow at the Technical University of Vienna (Austria). She obtained her PhD in Materials Science and Engineering in 2012 at University Carlos III in Madrid (Spain) under the frame of the IV Höganäs Chair in Powder Metallurgy. Afterwards, she worked as a post-doctoral researcher at Chalmers University of Technology in Gothenburg (Sweden).

      Her main areas of research cover: sintering of low alloy steels containing oxygen-sensitive alloying elements (particularly using the master alloy approach), liquid phase design, evaluation and control, as well as application of thermal analysis techniques to study interactions of carbon sources with different atmospheres and metal/oxides.

      She is a member of the Editorial Board of the journal “Powder Metallurgy”, and is author of around 25 journal articles (including 8 invited contributions) and 45 publications in Conference Proceedings. In the last years she has participated as teacher in the EPMA Powder Metallurgy Summer School and has been invited speaker in European and American Powder Metallurgy Conferences.


Dr. José Francisco Fernandez – ICV (Madrid)

Metal-Oxide interfaces: In-Situ functional nanocomposites

      Se presenta una innovadora síntesis de nanocompuestos metálicos / óxidos en el aire mediante molienda de alta energía que permite desarrollar interfaces funcionales in situ. Esta metodología abre nuevas posibilidades para la fácil síntesis a gran escala de nanomateriales de base metálica con propiedades funcionales.

      El Prof. Fernández lidera el Grupo Cerámicas para Sistemas Inteligentes (CSS). Su especialización se basa en el conocimiento de los fenómenos físicos y químicos que permite correlacionar estructura, micro-nanoestructura y propiedades en materiales cerámicos. Las actividades de investigación se han cristalizado en el desarrollo de conceptos en cerámica funcional y nanotecnología como son: modificación de superficie de partículas cerámicas; efectos de proximidad en la nanoescala y nanodispersión; ingeniería de borde de grano en cerámicas semiconductoras; Microcospía Raman confocal de cerámicas; Funcionalización de la cerámica tradicional a través de la nanotecnología; propiedades inusuales en la cerámica nanoestructurada. Sus intereses se centran en el desarrollo de cerámicas avanzadas para integrarse en sistemas inteligentes. Por esta razón, las actividades de transferencia de conocimientos se realizan intensamente.

      Es co-autor de más de 275 publicaciones ISI con más de 3800 citas (índice H: 31), más de 52 charlas invitadas. 29 patentes (15 patentes en explotación) y la fundación de una empresa spin-off en micro-nanopartículas funcionales. Ha supervisado 16 Tesis Doctorales. Ha sido investigador principal en 86 proyectos, entre ellos: 11 proyectos científicos básicos, 14 proyectos de transferencia de tecnología, 3 proyectos FP7 de la UE, 2 proyectos H2020 de la UE y 56 proyectos industriales.


Dr. Pedro Miranda – Universidad de Extremadura (Badajoz)

Robocasting: A mature additive manufacturing technology for ceramics / Moldeo robotizado: Una técnica consolidada para la fabricación aditiva de materiales cerámicos

A. Motealleh, S. Eqtesadi, F. J. Martínez-Vázquez, F.H. Perera, A. Pajares, F. Guiberteau

Dept. de Ingeniería Mecánica, Energética y de los Materiales. Universidad de Extremadura. 06006 Badajoz, Spain

      Al contrario de lo que sucede en el campo de los materiales poliméricos y metálicos, la producción de piezas cerámicas mediante tecnologías de fabricación aditiva, o impresión 3D, se encuentra aún en su infancia. No obstante, el método de moldeo robotizado o robocasting ha demostrado una singular adecuación para el desarrollo de este tipo de piezas, pudiendo considerarse como la más consolidada técnica de fabricación aditiva de materiales cerámicos. En esta ponencia se describen el estado actual de esta técnica, con especial énfasis en su aplicación a la fabricación de estructuras cerámicas porosas con aplicaciones biomédicas.

      La carrera académica del Dr. Pedro Miranda González (nacido en Castuera, Badajoz, el 4/10/1976) está ligada a la Universidad de Extremadura (UEX) donde tras cursar sus estudios en la Licenciatura de Física y un Máster en Cerámicas Avanzadas, se doctoró el 10 de abril de 2003. Tras una breve etapa como becario FPU del MEC, en el Grupo Especializado de Materiales (GEMA) de la UEX, se incorporó a la plantilla de la UEX, siendo actualmente Profesor Titular de Universidad (acreditado para Catedrático de Universidad desde 15 de Julio de 2014) del Área de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica.

      A raíz de la realización de una estancia de investigación en el Lawrence Berkeley National Laboratory en el contexto de una Beca Marie Curie OIF, comenzó a desarrollar su actual línea de investigación orientada al desarrollo y fabricación mediante moldeo robotizado (robocasting) de nuevos biomateriales cerámicos y compuestos cerámico/polímero, con estructura tridimensional controlada y propiedades mecánicas optimizadas, para su aplicación en regeneración e ingeniería de tejido óseo.

      El Dr. Miranda es autor de más de 45 artículos científicos en revistas internacionales con un alto número de citas (>1200, índice h=20, fuente: Scopus) y 1 patente (1 más en trámite). Ha dirigido 6 Tesis Doctorales y múltiples Tesis de Licenciatura y Proyectos Fin de Carrera; y ha sido investigador principal en Proyectos de Investigación de convocatorias competitivas a nivel regional, nacional y europeo.

      El Dr. Miranda cuenta con una notable experiencia en colaboraciones a nivel internacional, habiendo realizado dos estancias de 2 meses de duración en el National Institute of Standards & Technology (NIST Gaithersburg, MD, EE.UU.) con el Dr. Brian R. Lawn; de 1 año en el Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL, Berkeley, CA, EE.UU.) con el Dr. Antoni P. Tomsia, en el contexto de una beca Marie Curie (MOIF-CT-2005-007325); y más recientemente de 6 meses en la Universidad de California San Diego (UCSD, San Diego, CA, EE.UU.), con el Prof. Marc A. Meyers.


Dra. Mariana Staia – Universidad Central de Venezuela

Recubrimientos nanoestructurados de zirconia estabilizada con ytria (YSZ) depositados mediante técnicas de termorrociado por plasma en suspensión

M.H. Staia (1,3,4) S. Kossman (1,2) V. Contreras (1) D. Chicot (2) A. Iost (3)

1.- Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de os Materiales, Facultad de Ingeniería, Universidad Central de Venezuela, Postal Address 47885, Los Chaguaramos, Caracas, 1041, Venezuela

2.- Laboratoire de Mécanique de Lille, LML, UMR 8107, UST Lille, IUT A GMP, BP 90179, 59 653 Villeneuve d’Ascq, France

3.- Arts et Métiers ParisTech, MSMP, 8, Boulevard Louis XIV, 59000 Lille Cedex, France

4.- Academia Nacional de Ingeniería e Hábitat, Palacio de las Academias, Apartado Postal 1723, Caracas 1010, Venezuela

      La técnica de termorrociado por plasma en suspensión (SPS) permite la producción de recubrimientos nanoestructurados de YSZ con mejores propiedades mecánicas y tribológicas, comparadas con los recubrimientos convencionales depositados mediante el proceso de plasma a presión atmosférica (APS). Después de una corta introducción sobre las características del proceso SPS y los parámetros que influyen en la obtención de recubrimientos con mejores propiedades físicas y mecánicas, se presentarán algunos resultados de los ensayos realizados con el fin de caracterizar su estructura y morfolología, así como propiedades mecánicas y comportamiento tribológico. El recubrimiento se depositó sobre la superaleación Haynes 230, empleando una suspensión constituida por agua destilada, como solvente y partículas de circonia estabilizada con 8% en peso de itria, con un tamaño de partícula entre 30-60 nm. Se estudió la influencia del espesor de los recubrimientos y de sus tratamientos térmicos posteriores a la deposición (300ºC, 600ºC y 850ºC) sobre el desempeño tribológico de las muestras a baja (25ºC) y altas temperaturas (600ºC). Los tratamientos térmicos a alta temperatura dieron lugar a un aumento de rugosidad y de dureza, esta ultima determinada empleando la técnica de nanoindentación instrumentada. Las muestras fueron caracterizadas antes y después de los ensayos de desgaste mediante técnicas de microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X y perfilometría óptica. Se determinó que las muestras exhiben un régimen de desgaste severo (>10-13 m3/Nm) influenciado por el valor de la carga normal aplicada, espesor del recubrimiento, temperatura del ensayo y temperatura del tratamiento térmico.

      Mariana Henriette Staia es Profesora Titular de la Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de los Materiales de la Universidad Central de Venezuela desde 1971 y Coordinadora del Centro de Ciencia e Ingeniería de Nuevos Materiales y Corrosión (CENMACOR) de la misma escuela. Estudió Ingeniería Metalúrgica en el Politécnico de Bucarest, Rumania y recibió su doctorado en Metalurgia Industrial en Hallam Sheffield University, Inglaterra. Además, ha sido profesora invitada en el IUT A GMP, Université de Science et Technologie, Lille, Francia (2002-2011), investigadora en el laboratorio SOETE de la Universidad de Gente, Bélgica (2011-2012), profesora invitada en la Escuela Arts et Métiers ParisTech, MSMP, Lille, Francia (2012-14) y profesora visitante en la Escuela Arts et Métiers ParisTech, MSMP, Lille, Francia hasta el presente.

      Sus líneas de investigación están principalmente relacionadas con el estudio de las propiedades mecánicas de los materiales metálicos y cerámicos con y sin revestimientos, su comportamiento tribológico a baja y alta temperatura, así como su resistencia a la corrosión en varios medios.

      Ha publicado más de 150 artículos en revistas internacionales (SCI) y nacionales; ha participado en más de 100 conferencias nacionales e internacionales; ha dirigido más de 60 tesis de licenciatura, 20 de Maestría y 9 de Doctorado. Ha sido Investigadora principal responsable de más de 15 contratos de I+D con financiación pública nacional y coordinadora de 7 proyectos de cooperación internacional de investigación. Es miembro de la Academia Nacional de Ingeniería e Hábitat, Venezuela.


Dr. Iñigo Iturriza – CEIT-IK4 (San Sebastián)

The role of Prior Particle Boundaries (PPB) in HIPped Gas Atomized Powders

Javier Cortes, Emma Gil, David Pazos, Nerea Ordás and Iñigo Iturriza. CEIT-IK4

      Gas atomised powder (GA) is the current raw material for most of encapsulated HIP components. They are available in the market for a wide family of compositions, with relatively low interstitial content, quite spherical shape and suitable flowability and tap density for encapsulation and HIP. However, materials for some of the most demanding applications like Ni based superalloys present prior particle boundaries (PPBs) precipitated when HIPped. PPBs are a major issue limiting the wide potential application of HIPped superalloys. Presence of PPBs in HIPped specimens depend on factors as alloy chemistry, atomization method, powder particle size distribution (PSD), encapsulation procedure, HIP parameters …They are formed by atomic segregation and powder contamination during atomization and subsequent processing steps. Most of the times they are carbides, oxides or oxy-carbides precipitated on the powder particle surfaces and are a big issue when forming a continuous network through the microstructure. In that case they are very detrimental for high temperature properties significantly depleting ductility, creep-rupture and fatigue properties. At the present work, the effect of PPBs on HIPped Inconel 718 has been assessed and different strategies to avoid their presence on as-HIPped and heat treated materials is shown for different Inconel 718 powders. On the other hand, PPBs can be positively used and even provoked in other HIP materials. Tailored PPBs are key factors to develop ODS ferritic stainless steels where selective oxidation of the surface of gas atomized powder particles are responsible of metastable oxides at PPBs. That metastable oxides acts as oxygen reservoir and once decompose during HIPping and appropriated heat treatments allow the nucleation of stable nano-oxides (Y and Ti rich) resulting in an ODS ferritic steel with potential high temperature applications.

      Iñigo Iturriza cuenta con más de 30 años de experiencia en metalurgia de polvos, tanto desde el punto de vista del diseño y la atomización de aleaciones, como desde la perspectiva del proceso productivo y las aplicaciones industriales. Actualmente lidera el de Fabricación Aditiva y Láser de CEIT-IK4, surgido de aunar sinergias entre el grupo de metalurgia de polvos del CEIT, el grupo de fotónica y el área de mecánica aplicada. Sus principales líneas de investigación son: Producción de polvos metálicos por atomización con gas o agua, Desarrollo de herramientas diamantadas (materiales y procesos), Diseño y procesamiento de aceros de herramienta pulvimetalírgicos, Aplicación del prensado isostático en caliente HIP a la aplicación de materiales para la industria aeroespacial y geneación de energía (HIP de polvo encapsulado, piezas producidas por otros métodos: sinterizado, fabricación aditiva, moldeo por inyección…), Fabricación aditiva, interacción láser materia.