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[EN] Los avances de los materiales de alta entropía han llevado a distintas aplicaciones de los mismos como materiales estructurales o biomateriales entre otros. Estas aleaciones, a diferencia de las convencionales donde se tiene una matriz de un elemento principal a la que se le añaden precipitados de otros elementos para mejorar sus propiedades en función de su aplicación, se componen de al menos cinco elementos principales, lo que resulta en un material que posee una alta entropía de mezcla que determina la formación de las fases y, en consecuencia, el comportamiento del material. Aquellas aleaciones compuestas de cuatro elementos principales se denominan de media entropía. El comportamiento mecánico a elevadas temperaturas es una de las propiedades que se mejoran en las aleaciones de alta y media entropía con respecto a las convencionales. Dentro de los materiales, los elementos que más biocompatibilidad poseen son el circonio, titanio, niobio y tántalo, en ese mismo orden, siendo además elementos refractarios que permiten mantener sus propiedades mecánicas y frente a la oxidación en aplicaciones donde las temperaturas pueden alcanzar niveles muy elevados. Por lo anterior, se desarrollaron aleaciones cuaternarias de media entropía. Distintas aleaciones de Ti-Nb-Zr-Ta fueron fabricadas con diferentes proporciones, equiatómicas y equimásicas, por técnicas de pulvimetalurgia y fusión por arco eléctrico, consiguiendo de este modo una aleación que, a priori, se entiende por muy biocompatible y que podría paliar los efectos negativos de emplear, en aplicaciones biomédicas, aleaciones con elementos tóxicos como el aluminio o el vanadio. Las aleaciones obtenidas se caracterizaron microestructural y mecánicamente utilizando ensayos en microprobetas para poder determinar sus principales parámetros mecánicos. Además, se elaboró el presupuesto asociado al desarrollo del presente trabajo, el cual ascendió a una cantidad de treinta y cinco mil setecientos sesenta y tres euros y cuarenta y ocho céntimos. Aportación a los ODS: El desarrollo de este trabajo está directamente vinculado a tres de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), (3) Salud y Bienestar, (9) Industria, Innovación e Infraestructura y (12) Producción y Consumo Responsables. En este sentido, se busca indagar en nuevas aleaciones que puedan permitir una mayor vida útil de los implantes, acompañando así al incremento de la esperanza de vida de la población, lo que resulta beneficioso para la salud y el bienestar social. Para ello, es necesario estudiar aleaciones cuyo proceso de fabricación sea posteriormente industrializable para su comercialización, de modo que se encuentra asociado con la industria manufacturera. Finalmente, para el desarrollo del proyecto de investigación se ha trabajado con procesos pulvimetalúrgicos, los cuales proporcionan un mayor aprovechamiento de la materia prima, consiguiendo con ello un consumo responsable., [CAT] Els avanços dels materials d'alta entropia han portat a diferents aplicacions dels mateixos com a materials estructurals o biomaterials entre altres. Aquests aliatges, a diferència de les convencionals on es té una matriu d'un element principal a la qual se li afigen precipitats d'altres elements per a millorar les seues propietats en funció de la seua aplicació, es componen d'almenys cinc elements principals, la qual cosa resulta en un material que posseeix una alta entropia de mescla que determina la formació de les fases i, en conseqüència, el comportament del material. Aquells aliatges compostos de quatre elements principals es denominen de mitja entropia. El comportament mecànic a elevades temperatures és una de les propietats que es milloren en els aliatges d'alta i mitjana entropia respecte als convencionals. Dins dels materials, els elements que més biocompatibilitat posseeixen són el zirconi, titani, niobi i tàntal, en aqueix mateix ordre, sent a més elements refractaris que permeten mantindre les seues propietats mecàniques i enfront de l'oxidació en aplicacions on les temperatures poden aconseguir nivells molt elevats. Per l'anterior, es van desenvolupar aliatges quaternaris de mitja entropia. Diferents aliatges de Ti-Nb-Zr-Ta van ser fabricades amb diferents proporcions, equiatómiques i equimásiques, per tècniques de pulvimetalurgia i fusió per arc elèctric, aconseguint d'aquesta manera un aliatge que, a priori, s'entén per molt biocompatible i que podria pal·liar els efectes negatius d'emprar, en aplicacions biomèdiques, aliatges amb elements tòxics com l'alumini o el vanadi. Els aliatges obtinguts es van caracteritzar microestructural i mecànicament utilitzant assajos en microprovetes per a poder determinar els seus principals paràmetres mecànics. A més, es va elaborar el pressupost associat al desenvolupament del present treball, el qual va ascendir a una quantitat de trenta-cinc mil set-cents seixanta-tres euros i quaranta-huit cèntims. Aportació als ODS: El desenvolupament d'aquest treball està directament vinculat a tres dels Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS), (3) Salut i Benestar, (9) Indústria, Innovació i Infraestructura i (12) Producció i Consum Responsables. En aquest sentit, es busca indagar en nous aliatges que puguen permetre una major vida útil dels implants, acompanyant així a l'increment de l'esperança de vida de la població, la qual cosa resulta beneficiós per a la salut i el benestar social. Per a això, és necessari estudiar aliatges que el seu procés de fabricació siga posteriorment industrializable per a la seua comercialització, de manera que es troba associat amb la indústria manufacturera. Finalment, per al desenvolupament del projecte d'investigació s'ha treballat amb processos pulvimetalurgics, els quals proporcionen un major aprofitament de la matèria primera, aconseguint amb això un consum responsable., [EN] Advances in high entropy materials have led to various applications of these materials as structural materials or biomaterials, among others. Unlike the conventional ones, where there is a matrix of the main element to which precipitates of other elements are added to improve their properties, high entropy alloys are composed of at least five main elements. As a result, the material has a high entropy of mixture, which determines the formation of the phases and its mechanical behaviour. The mechanical behaviour at high temperatures is one of the properties that is improved in high and medium entropy alloys concerning the conventional ones. Among the materials, the most biocompatible elements are zirconium, titanium, niobium, and tantalum, in that order, being also refractory elements that allow maintaining their mechanical properties and against oxidation in applications where temperatures can reach very high levels. Therefore, quaternary alloys of medium entropy were developed in this work. Different Ti-Nb-Zr-Ta alloys were manufactured with different equiatomic and equiatomic ratios by powder metallurgy and electric arc melting techniques, thus achieving an alloy that, a priori, is understood to be very biocompatible and that could alleviate the adverse effects to use, in biomedical applications, alloys with toxic elements such as aluminium or vanadium. The alloys obtained were microstructurally and mechanically characterised using microprobes tests to determine their main mechanical parameters. In addition, the budget associated with developing this work was drawn up, which amounted to thirty-five thousand seven hundred and sixty-three euros and forty-eight cents. Contribution to the SDGs: The development of this work is directly linked to three of the Sustainable Development Goals (SDGs), (3) Good Health and Well-being, (9) Industry, Innovation, and Infrastructure, and (12) Responsible Consumption and Production. In this sense, the aim is to investigate new alloys that can enable implants to last longer, thus accompanying the increase in life expectancy of the population, which is beneficial for health and social well-being. To this end, it is necessary to study alloys whose manufacturing process can subsequently be industrialised to be marketed, what is related to the manufacturing industry. Finally, powder metallurgical processes have been used to develop the research project, which provides better use of the raw materials and, consequently, responsible consumption.

[ES] Debido a sus propiedades mecánicas, químicas y a su biocompatibilidad el titanio se ha convertido en un metal imprescindible en el campo de la medicina. A pesar de ello, su coste es elevado hecho que ha hecho que lo aleemos con otros metales como por ejemplo el Al y V. A la larga estos metales han resultado tóxicos para sus portantes, hecho que ha provocado la búsqueda de nuevas soluciones, en concreto la de los metales Beta-estabilizantes. En nuestro caso elegiremos el niobio, un metal que también presenta excelentes propiedades dentro del campo médico. A nuestra aleación de control Ti-35Nb le añadiremos estaño en diferentes porcentajes para ver como varían sus propiedades, en concreto Ti-35Nb4Sn y Ti-35Nb-6Sn. Este metal, mejora las propiedades mecánicas de nuestras aleaciones, haciendo que se asemejen más a las del hueso humano y evitando así un apantallamiento de tensiones. Las aleaciones las desarrollamos mediante técnicas no convencionales de pulvimetalurgia y posteriormente determinamos sus propiedades por medio de ensayos. Las mecánicas a través de ensayos de dureza, microdureza, obtención del módulo elástico y flexión en voladizo; las microestructurales por difracción de rayos X, por microscopía electrónica de barrido y Arquímedes; y por último sus propiedades químicas con el ensayo de liberación de iones y el de resistencia a corrosión., [EN] Due to its mechanical and chemical properties and its biocompatibility, titanium has become an essential metal in the field of medicine. Despite this, its cost is high, a fact that has led us to alloy it with other metals such as Al and V. In the long run, these metals have been toxic to their carriers, a fact that has led to the search for new solutions, in specifically that of beta-stabilizing metals. In our case we will choose niobium, a metal that also has excellent properties in the medical field. To our control alloy Ti-35Nb we will add tin in different percentages to see how its properties vary, specifically Ti-35Nb-4Sn and Ti-35Nb-6Sn. This metal improves the mechanical properties of our alloys, making them more similar to those of human bone and thus avoiding stress shielding. The alloys are developed using non-conventional powder metallurgy techniques and later we determine their properties through tests. The mechanics through tests of hardness, microhardness, obtaining the elastic modulus and cantilever bending; the microstructural by Xray diffraction, by scanning electron microscopy and Archimedes; and finally its chemical properties with the ion release test and the corrosion resistance test.

Powder metallurgical steels have lower corrosion resistance compared to wrought steels. Their behavior is simultaneously affected by interconnected porosity, pore morphology, interaction with sintering atmospheres, and metallurgical phenomena such as steel 'sensitization'. This work presents the theoretical methodology to calculate the optimum composition of the mixture and the conditions for a maximum packing of two sizes spheres (assuming a spherical shape factor) according to the development published by Brouwers for a system of binary mixtures. For the theoretical determination of the mixture, the results of density and porosity of a 316 powder metallurgical stainless steel made from prealloyed powders of two average granulometries (45μm and 150μm) are presented. The powders were combined in different proportions to define the appropriate quantities that allow the manufacture of steel with a low corrosion rate. The obtained results confirm that the theoretical calculation is a reliable alternative to formulate powder metallurgical alloys since good particle packing is achieved, which has a favorable effect on the characteristics of the finished product. Resumen Los aceros pulvimetalúrgicos tienen una menor resistencia a la corrosión en comparación con los aceros forjados. Su comportamiento se ve afectado simultáneamente por la porosidad interconectada, la morfología de los poros, la interacción con las atmósferas de sinterización y fenómenos metalúrgicos como la "sensitización" del acero. Este trabajo presenta la metodología teórica para calcular la composición óptima de una mezcla y las condiciones requeridas para obtener un empaquetamiento máximo de esferas de dos tamaños promedio de partículas (asumiendo un factor de forma esférico) según la investigación publicada por Brouwers para un sistema de mezclas binarias. Para la determinación teórica de la mezcla se presentan los resultados de densidad y porosidad de un acero inoxidable pulvimetalúrgico 316 elaborado a partir de polvos prealeados de dos granulometrías promedio (45μm y 150μm). Los polvos se combinaron en diferentes proporciones, con el fin de definir las cantidades adecuadas que permitan fabricar un acero con bajos valores de su velocidad de corrosión. Los resultados obtenidos confirman que el cálculo teórico es una alternativa confiable para formular aleaciones pulvimetalúrgicas, ya que se logra un alto empaquetamiento de partículas, lo cual incide favorablemente en las características del producto terminado. Resumo Os aços metalúrgicos em pó apresentam menor resistência à corrosão em comparação aos aços forjados. Seu comportamento é afetado simultaneamente pela porosidade interligada, morfologia dos poros, interação com atmosferas de sinterização e fenômenos metalúrgicos como a "sensibilização" do aço. Este trabalho apresenta a metodologia teórica para calcular a composição ótima de uma mistura e as condições necessárias para obter um empacotamento máximo de esferas de dois tamanhos médios de partículas (assumindo um fator de forma esférica) de acordo com a pesquisa publicada por Brouwers para um sistema de misturas. binário. Para a determinação teórica da mistura, são apresentados os resultados de densidade e porosidade de um aço inoxidável metalúrgico de pó 316 feito a partir de pós pré-ligados de duas granulometrias médias (45μm e 150μm). Os pós foram combinados em diferentes proporções, a fim de definir as quantidades adequadas que permitam a fabricação de um aço com baixos valores de sua taxa de corrosão. Os resultados obtidos confirmam que o cálculo teórico é uma alternativa confiável para formular ligas metalúrgicas do pó, uma vez que se consegue um alto empacotamento de partículas, o que afeta favoravelmente as características do produto acabado.

[ES] Los materiales más utilizados en el ámbito biomédico son el titanio y las aleaciones base titanio por sus propiedades mecánicas, químicas y biológicas. Actualmente, este tipo de aleaciones están en un constante desarrollo debido a las numerosas investigaciones que hay para su uso tanto en prótesis como implantes dentales. Sin embargo, no ha sido posible aún encontrar la combinación de materiales que consiga las propiedades óptimas. Por tanto, uno de los sectores que más está destacando es el de las aleaciones de alta entropía por conseguir una mejora frente a las propiedades de los materiales usados hasta ahora. En este proyecto, se realiza una caracterización completa de las aleaciones equiatómica cuaternaria TiNbZrTa (titanio, niobio, zirconio y tantalio) y equiatómica quinaria TiNbZrTaMo (titanio, niobio, zirconio, tantalio y molibdeno) obtenidas mediante técnicas de pulvimetalurgia convencional. Para conseguirlo, se han analizado y comparado las propiedades microestructurales, mecánicas, químicas y biológicas de ambas. Se han elegido estas dos combinaciones por poseer una alta entropía que consigue unos efectos positivos a la hora de utilizarlas como prótesis o implantes en el cuerpo humano. Se ha realizado la caracterización microestructural para conocer las fases existentes y su homogeneidad química. Por otro lado, se ha hecho una caracterización mecánica con el fin de comprobar si el módulo elástico es cercano al del hueso para evitar un apantallamiento de tensiones. También se ha llevado a cabo una caracterización química mediante un análisis de la liberación de iones y un ensayo de resistencia a la corrosión haciendo uso de una saliva artificial como electrolito para determinar que no presentan citotoxicidad. Finalmente, se ha realizado la caracterización biológica para conocer el comportamiento de ambas aleaciones en contacto con células de pulpa dental humana (hDPSC) y de la línea de osteosarcoma humano (MG-63) y si poseen una buena biocompatibilidad. En este caso, se ha realizado un ensayo de adhesión y otro de proliferación que muestran si los materiales favorecen o no estos procesos, comparándolos con el grupo de control. Tras este proceso, se consigue un análisis suficientemente completo de las propiedades de las aleaciones equiatómicas que permite concluir que a pesar de la falta de difusión a la hora de fabricar las probetas, los resultados de los ensayos son interesantes. Por tanto, sería útil seguir indagando en las aleaciones la alta entropía y las propiedades que se pueden conseguir., [EN] The most widely used materials in the biomedical field are titanium and titanium-based alloys due to their mechanical, chemical, and biological properties. Currently, these types of alloys are under constant development due to the numerous research projects for their use in prostheses and dental implants. However, it has not yet been possible to find the combination of materials that achieves the optimum properties. Therefore, one of the sectors that is standing out the most is the one based on high entropy alloys, for achieving an improvement over the properties of the materials used until now. In this project, a complete characterisation of the quaternary equiatomic alloys TNZT (titanium, niobium, zirconium and tantalum) and quinary equiatomic alloys TNZTM (titanium, niobium, zirconium, tantalum and molybdenum) obtained by conventional powder metallurgy techniques is carried out. To achieve this, the microstructural, mechanical, chemical and biological properties of both have been analysed and compared. These two combinations have been chosen because they have a high entropy that achieves positive effects when used as prostheses or implants in the human body. Microstructural characterisation has been performed to determine the existing phases and their chemical homogeneity. Furthermore, a mechanical characterisation has been conducted to check if the elastic modulus is close to the bone modulus to avoid stress shielding. A chemical characterisation has also been done by means of an analysis of ion release and a corrosion resistance test using artificial saliva as an electrolyte to determine that they do not present cytotoxicity. Finally, biological characterisation has been carried out to determine the behaviour of both alloys in contact with human dental pulp cells (hDPSC) and the human osteosarcoma line (MG-63), and whether they have good biocompatibility. In this case, an adhesion test and a proliferation test have been performed to show whether the materials favour these processes, compared with the control group. After this process, a sufficiently complete analysis of the properties of the equiatomic alloys is achieved, which leads to the conclusion that, despite the lack of diffusion when manufacturing the specimens, the results of the tests are interesting. Therefore, it would be useful to further investigate the high entropy alloys and the properties that can be achieved.

[ES] En este trabajo se pretende sintetizar aleaciones Ti-xMg con x=3, 6, 10 y 20% en peso. El interés a la hora de alear estos elementos se debe a que el Ti es un material biocompatible, de elevada resistencia mecánica y frente a la corrosión, mientras que el Mg es biodegradable y osteoinductor, permitiendo de esta manera reducir el módulo elástico de la aleación y, a su vez, fomentar el crecimiento de nuevo hueso. Dada la baja solubilidad entre el Ti y el Mg en estado sólido, se recurre a la técnica de aleado mecánico para llevar a cabo el aleado de los polvos elementales. La alta complejidad de la técnica hace necesario un análisis exhaustivo de distintos parámetros, como el diámetro y la propoción de bolas, la velocidad y tiempo de molienda, etc. Todos estos factores han sido estudiados en la puesta a punto de la investigación. También se ha utilizado la técnica de la mezcla elemental de polvos para poder realizar un análisis comparativo entre las dos rutas de fabricación. Se han realizado estudios de caracterización microestructural mediante microscopía óptica y electrónica. También se han llevado a cabo ensayos mecánicos para evaluar el comportamiento de la aleación ante cargas de flexión, compresión y tracción. El comportamiento químico se ha evaluado mediante ensayos de resistencia frente a la corrosión y liberación de iones en saliva artificial Ringer Hartmann modificada. Por último, se ha realizado una caracterización biológica de las muestras con los ensayos de citotoxicidad, adhesión y proliferación, empleando para ello células pulpares (DPSC) y MG-63, provenientes de osteosarcoma. Como resultado se concluye que la baja solubilidad y los puntos de fusión tan dispares entre el Ti y el Mg, han impedido retener más de un 2% de Mg. También se observa que aunque el AM brinda ciertas ventajas a la hora de reducir el módulo elástico a flexión, las propiedades en cuanto a resistencia frente a la corrosión, adherencia y proliferación son muy deficientes si se compara con las muestras obtenidas por ME. Así, el Ti-10Mg sería en un principio la combinación que mejores oportunidades ofrece., [EN] In this work it is intended to synthesize Ti-xMg alloys with x=3, 6, 10 and 20% by weight. The interest in alloying these elements is due to the fact that Ti is a biocompatible material, with high mechanical resistance and resistance to corrosion, while Mg is biodegradable and osteoinductive, thus allowing the elastic modulus of the alloy to be reduced. and, in turn, encourage the growth of new bone. Given the low solubility between Ti and Mg in the solid state, the mechanical alloying technique is used to alloy the elemental powders. The high complexity of the technique requires an exhaustive analysis of different parameters, such as the diameter and proportion of balls, the speed and grinding time, etc. All these factors have been studied in the development of the investigation. The elemental mixture of powders technique has also been used to carry out a comparative analysis between the two manufacturing routes. Microstructural characterization studies have been carried out using optical and electron microscopy. Mechanical tests have also been carried out to evaluate the behavior of the alloy under bending, compression and traction loads. The chemical behavior has been evaluated by resistance tests against corrosion and release of ions in modified Ringer Hartmann artificial saliva. Finally, a biological characterization of the samples has been carried out with the cytotoxicity, adhesion and proliferation tests, using pulp cells (DPSC) and MG-63, from osteosarcoma. As a result, it is concluded that the low solubility and the very different melting points between Ti and Mg have prevented the retention of more than 2% of Mg. It is also observed that although AM offers certain advantages when it comes to reducing the flexural elastic modulus, the properties in terms of resistance to corrosion, adherence and proliferation are very poor when compared to the samples obtained by ME. Thus, Ti-10Mg would initially be the combination that offers the best opportunities.

MAX phases exhibit excellent combination of ceramic and metallic-like properties. In this work, MAX phase Ti3SiC2 powder was synthesized starting-off with different combinations of elemental powders and carbides. The powders used were Ti, Si, C, SiC and TiC in different combinations, molar ratios and powder size. Powders were heat treated on a vacuum furnace for different times and temperatures for in situ production of the Ti3SiC2 MAX phase. High purity synthesized samples were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) in order to identify and quantify the different phase constituents present. The main phase constituents in the powders produced were Ti3SiC2 and TiSi2. Up to 94% of Ti3SiC2 MAX phase was obtained using Ti:SiC:C as starting powders in a molar ratio of 3:1.5:0.5. Different phase constitution was observed on the surface and the centre of the samples. An optimal starting powder composition, molar ratio, heat treatment temperature and time is proposed for the formation of high purity Ti3SiC2 MAX phase. Selected mixture was studied thermodynamically and a reaction mechanism of formation of the MAX phase is proposed. Las fases MAX presentan una excelente combinación de propiedades cerámicas y metálicas. En este trabajo se sintetizaron polvos de fase MAX Ti3SiC2 a partir de diferentes combinaciones de polvos elementales y carburos. Los polvos utilizados fueron Ti, Si, C, SiC y TiC en diferentes combinaciones, proporciones molares y tamaño de partícula. Los polvos se sinterizaron en un horno de vacío a diferentes tiempos y temperaturas para la producción in situ de la fase MAX Ti3SiC2. Las muestras sintetizadas de alta pureza se analizaron mediante difracción de rayos X (XRD) y microscopía electrónica de barrido (SEM) para identificar y cuantificar las diferentes fases constituyentes presentes. Las principales fases constituyentes en los polvos producidos fueron de Ti3SiC2 y TiSi2. Se obtuvo hasta un 94% de fase MAX Ti3SiC2 utilizando como polvos de partida Ti:SiC:C en una proporción molar de 3:1,5:0,5. Se observó diferente formación de fase en la superficie y en el centro de las muestras. Finalmente, se propone una composición óptima de polvo de partida, relación molar, temperatura de sinterización y tiempo para la formación de la fase MAX de Ti3SiC2 de alta pureza. La mezcla seleccionada se estudió termodinámicamente y se propone un mecanismo de reacción para la formación de la fase MAX. The authors would like to thank the funding provided for this research by the Regional Government of Madrid (Dir. Gral. Universidades e Investigación) through the project P2018/NMT4411 (ADITIMAT-CM), the Spanish Government through the Ramón y Cajal contract RYC-2014-15014 and the project MAT2012-38650-C02-01.

Blasting cleaning is widely used to prepare and clean surfaces, but the waste resultant is generally contaminated and recycling is an obstacle. The present study shows a technical route to reuse the carbon-steel shot blast waste to produce a solid material by powder metallurgy. The waste was selected by sieve and the particles mixtures were analyzed and selected with the aid of a simplex lattice experimental design and tap density. The characterization of waste particles was conducted in terms of their morphological shape and their technological and physical characteristics. The density of green compacts and sintered samples reached 7.11 g.cm-3 and 7.06 g.cm-3, respectively. After quenching and tempering heat treatments, the sintered steel exhibited a martensitic microstructure with a hardness of 430 HV. The sintered bodies showed promising properties and the powder metallurgy method for recycling shot blast waste was considered viable. La limpieza por granallado es ampliamente utilizada para preparar y limpiar superficies; con eso, el residuo resultante generalmente se contamina, haciendo con que el reciclaje sea un obstáculo. Esta investigación presentó una ruta técnica para reutilizar el residuo del granalla de acero al carbono para producir un material sólido a través de la pulvimetalurgia. El residuo fue seleccionado por tamices y las partículas de la mistura analizadas y seleccionadas con el auxilio del método experimental de diseño de simplex aumentado y densidad compactada. La caracterización de las partículas de residuo fue conducida por su formato morfológico y sus características tecnológicas y físicas. La densidad de los compactos verdes y muestras sinterizadas alcanzaron 7.11 g.cm-3 y 7.06 g.cm-3 respectivamente. Después de los tratamientos térmicos de templado y revenido, el acero sinterizado mostró una microestructura martensita y dureza de 430 HV. Los cuerpos sinterizados presentaron propiedades promisoras y el método de pulvimetalurgia para el reciclaje de residuo de granallado fue considerado viable. A limpeza por jateamento é amplamente utilizada para preparar e limpar superfícies; no entanto o resíduo resultante geralmente é contaminado, tornando a reciclagem um obstáculo. O presente estudo apresentou uma rota técnica para reutilizar o resíduo do jateamento de aço carbono para produzir um material sólido através da metalurgia do pó. O resíduo foi selecionado por peneiras e as partículas da mistura foram analisadas e selecionadas com o auxílio do método experimental de design de simplex aumentado e densidade a batida. A caracterização das partículas de resíduo foi conduzida em termos de seu formato morfológico e suas características tecnológicas e físicas. A densidade dos compactos verdes e amostras sinterizadas alcançaram 7.11 g.cm-3 e 7.06 g.cm-3 respectivamente. Após os tratamentos térmicos de têmpera e revenimento, o aço sinterizado exibiu uma microestrutura martensita e dureza de 430 HV. Os corpos sinterizados apresentaram propriedades promissoras e o método de metalurgia do pó para a reciclagem do resíduo de jateamento foi considerado viável.

[ES] Dentro de los materiales utilizados para usos biomédicos, el titanio y sus aleaciones son los más utilizados. Esto se debe a su buena resistencia a la corrosión y su excelente biocompatibilidad. Sin embargo, la aleación hasta ahora más utilizada en este ámbito, Ti6Al4V, presenta unos niveles de citotoxicidad a largo plazo preocupantes para la salud humana. Esta situación obliga a los investigadores a estudiar las características físico-químicas de otros elementos como refuerzos del titanio para encontrar una aleación sustitutiva del Ti6Al4V que mejore sus propiedades electroquímicas. Las aleaciones TNZT están mostrando por su parte, un alto grado de biocompatibilidad y muy buenos resultados mecánicos. Pero existe un problema con estas aleaciones, y es la alta refractariedad de sus elementos, lo que hace que su obtención sea complicada. Se han obtenido las aleaciones Ti-24Nb-6Zr-10Ta y Ti-35Nb-6Zr-10Ta mediante tres métodos distintos, mediante colada, método convencional muy utilizado, y mediante mezcla elemental y aleado mecánico, métodos de pulvimetalurgia convencional. Estas aleaciones se han sometido a distintos ensayos para obtener y poder analizar las propiedades mecánicas, químicas y microestructurales. Para las propiedades mecánicas se han utilizado los ensayos de flexión a tres puntos, small punch test y excitación por impulso para obtener el módulo elástico. Para la caracterización microestructural se ha realizado un estudio mediante microscopía electrónica de barrido. Y, por último, para la caracterización química se realizaron ensayos de liberación de iones y resistencia a la corrosión. Los resultados muestran que la obtención de las aleaciones TNZT por medios pulvimetalurgicos es viable, mostrando valores muy cercanos a los obtenidos para la aleación TNZT por colada. Por otra parte, se ha de revisar el ciclo de sinterización para ayudar a la correcta difusión de los elementos en las aleaciones, ya que se ha observado acumulación de niobio en ciertas muestras obtenidas mediante mezcla elemental., [CAT] Dins dels materials utilitzats per a usos biomèdics, el titani i els seus aliatges són els més utilitzats. Això es deu a la seua bona resistència a la corrosió i la seua excel·lent biocompatibilitat. No obstant això, l'aliatge fins ara més utilitzada en aquest àmbit, Ti6Al4V, presenta uns nivells de citotoxicitat a llarg termini preocupants per a la salut humana. Aquesta situació obliga els investigadors a estudiar les característiques físic-químiques d'altres elements com a reforços del titani per a trobar un aliatge substitutiu del Ti6Al4V que millore les seues propietats electroquímiques. Els aliatges TNZT estan mostrant per part seua, un alt grau de biocompatibilitat i molt bons resultats mecànics. Però existeix un problema amb aquests aliatges, i és l'alta *refractariedad dels seus elements, la qual cosa fa que la seua obtenció siga complicada. S'han obtingut els aliatges Tu-24Nb-6Zr-10Ta i Ti-35Nb-6Zr-10Ta mitjançant tres mètodes diferents, mitjançant bugada, mètode convencional molt utilitzat, i mitjançant mescla elemental i aliat mecànic, mètodes de pulvimetalurgia convencional. Aquests aliatges s'han sotmés a diferents assajos per a obtindre i poder analitzar les propietats mecàniques, químiques i microestructurals. Per a les propietats mecàniques s'han utilitzat els assajos de flexió a tres punts, small punch test i excitació per impuls per a obtindre el mòdul elàstic. Per a la caracterització microestructural s'ha realitzat un estudi mitjançant microscòpia electrònica d'escombratge. I, finalment, per a la caracterització química es van realitzar assajos d'alliberament d'ions i resistència a la corrosió. Els resultats mostren que l'obtenció dels aliatges TNZT per mitjans pulvimetalurgicos és viable, mostrant valors molt pròxims als obtinguts per a l'aliatge TNZT per bugada. D'altra banda, s'ha de revisar el cicle de sinterització per a ajudar a la correcta difusió dels elements en els aliatges, ja que s'ha observat acumulació de niobi en unes certes mostres obtingudes mitjançant mescla elemental., [EN] Among the materials used for biomedical uses, titanium and its alloys are the most used. This is due to its good corrosion resistance and excellent biocompatibility. However, the alloy used so far in this area, Ti6Al4V, has long-term cytotoxicity levels of concern to human health. This situation forces researchers to study the physical-chemical characteristics of other elements such as titanium reinforcements to find a Ti6Al4V replacement alloy that improves its electrochemical properties. TNZT alloys are showing a high degree of biocompatibility and very good mechanical results. But there is a problem with these alloys, and it is the high refractoriness of its elements, which makes it difficult to obtain. The Ti-24Nb-6Zr-10Ta and Ti-35Nb-6Zr-10Ta alloys have been obtained by three different methods, by casting, a widely used conventional method, and by elemental mixing and mechanical alloying, conventional powder metallurgy methods. These alloys have been subjected to different tests to obtain and be able to analyze the mechanical, chemical and microstructural properties. For the mechanical properties, three-point bending tests, small punch tests and impulse excitation have been used to obtain the elastic modulus. For the microstructural characterization, a study was carried out using scanning electron microscopy. And, finally, for the chemical characterization, ion release and corrosion resistance tests were carried out. The results show that obtaining TNZT alloys by powder metallurgical means is feasible, showing values very close to those obtained for the TNZT alloy by casting. On the other hand, the sintering cycle must be reviewed to help the correct diffusion of the elements in the alloys, since niobium accumulation has been observed in certain samples obtained by elemental mixing.

239 p. Actualmente, el interés por la tecnología de Fusión Selectiva de Lecho de Polvo de materiales metálicos se ha incrementado sustancialmente por la libertad que ofrece en el diseño de las piezas, así como la reducción de plazos desde el diseño hasta la obtención del producto. Esta tecnología es especialmente atractiva para el sector aeroespacial ya que la libertad en el diseño de las piezas permite reducir significativamente el peso de las mismas. Sin embargo, a pesar de las múltiples ventajas que ofrece esta tecnología, también existen algunas desventajas como la limitada oferta de materiales que es posible fabricar. En este aspecto, existe un amplio abanico de materiales que son susceptibles al agrietamiento cuando se fabrican mediante la técnica de Fusión Selectiva de Lecho de Polvo. Uno de estos materiales es el IN738LC, el cual se utiliza en las turbinas de gas debido a sus excelentes propiedades mecánicas a altas temperaturas. A lo largo de esta memoria se han abordado diferentes estrategias con el fin de mejorar la procesabilidad del IN738LC mediante la Fusión Selectiva de Lecho de Polvo. Se ha estudiado la realización de un diseño de experimentos para obtener mediante modelos predictivos los parámetros de fabricación óptimos con los que fabricar muestras de IN738LC libres de grietas. Esto ha permitido obtener muestras únicamente con una porosidad inferior al 0,1% y definir los parámetros de fabricación que más afectan a la formación de defectos. Se ha trabajado también en la evaluación de la influencia de ciertos elementos de aleación minoritarios en la formación de grietas a través de la fabricación de muestras utilizando dos polvos de diferentes suministradores y con ligeras diferencias en la composición. Finalmente, se ha estudiado la aplicación de diferentes tratamientos térmicos con el objetivo de desarrollar un tratamiento térmico específico para el material fabricado por la técnica de Fusión Selectiva de Lecho de Polvo. Loitek

Titanium (Ti) and its alloys are among the most commonly used materials in biomedical applications. In addition to being biocompatible, these materials have notable low density and high corrosion resistance and mechanical properties. It is difficult or impossible to produce parts with complex geometry using conventional powder metallurgy (PM) method since this method is based on shaping powders under uniaxial forces using molds. Binder Jetting is a kind of additive manufacturing technique that do not need molds to shape powders. This study focuses on comparing the properties of the porous CP-Ti parts produced using PM and Binder Jetting. The parts were sintered for 120 min under Argon atmosphere at 1200 °C. After sintering, approximately 94% and 92% relative density values were achieved in the specimens produced using the PM and the 3D printer, respectively. It was also observed that the sample produced using 25 MPa compacting pressure has a hardness of 317±10 HV0.05and a compressive (yield) strength of 928 MPa while its counterpart produced using the 3D printer has a hardness of 238±8 HV0.05and a compressive (yield) strength of 342 MPa. Although the hardness and strength of the specimens produced with the 3D printer were lower than PM ones, their properties are appropriate for producing implants to replace bone structures. El titanio (Ti) y sus aleaciones se encuentran entre los materiales más utilizados en aplicaciones biomédicas. Además de ser biocompatibles, estos materiales tienen una baja densidad, una alta resistencia a la corrosión y unas propiedades mecánicas notables. Es muy difícil producir piezas con geometría compleja utilizando métodos convencionales de pulvimetalurgia (PM) ya que este método se basa en dar forma a polvos bajo fuerzas uniaxiales utilizando moldes. La Inyección Aglutinante (Binder Jetting) es un tipo de técnica de fabricación aditiva que no necesita moldes para dar forma a los polvos. Este estudio se centra en comparar las propiedades de las piezas porosas de CP-Ti producidas con PM e Inyección Aglutinante. Las piezas se sinterizaron durante 120 min en una atmósfera de argón a 1200 °C. Después de la sinterización, se alcanzaron valores de densidad relativa de aproximadamente el 94% y el 92% en las muestras producidas por PM y con la impresora 3D, respectivamente. También se observó que la muestra producida con una presión de compactación de 25 MPa tiene una dureza de 317 ± 10 HV0.05y un límite elástico bajo compresión de 928 MPa, mientras que la pieza producida con la impresora 3D tiene una dureza de 238 ± 8 HV0. 05y un límite elástico bajo compresión de 342 MPa. Aunque la dureza y resistencia de las muestras producidas con la impresora 3D fueron menores que las de PM, sus propiedades son adecuadas para producir implantes que reemplacen las estructuras óseas.

[ES] Una de las familias ampliamente utilizadas, de aleaciones de titanio, es la familia Ti-Mo. Sin embargo, cuando éstas se obtienen por técnicas pulvimetalúrgicas pueden presentar alguna carencia en sus propiedades mecánicas o químicas. Por ello se recurre a la adición de elementos que estabilicen en mayor medida, si cabe, la fase beta cúbica. Entre estos elementos destacan el cromo y el hierro, pero estos pueden afectar de muy diferente manera en sus propiedades químicas, principalmente frente a la corrosión en diferentes medios. En este trabajo se llevarán a cabo ensayos de corrosión electroquímica y por inmersión en dos electrolitos diferentes de modo que pueda analizarse el efecto que estos elementos de adición puedan realizar en las aleaciones base Ti-Mo. Por ello se obtendrán las aleaciones pulvimetalúrgicas para que, una vez caracterizadas dimensional y mecánicamente, pueda explorarse su comportamiento frente a la corrosión, observándose la relación de esta adición en la porosidad obtenida, cantidad de fase alfa formada y las velocidades de corrosión obtenidas tanto en los ensayos potenciodinámicos como en los ensayos de inmersión, en función del tiempo de inmersión. Con los ensayos de impedancia electroquímica se analizará el posible mecanismo de pasivación que opere en estas aleaciones y sobre todo la influencia de los elementos de aleación estudiados. También se explorará la resistencia a la oxidación a elevadas temperaturas (700ᵒC)., [CAT] Una de les famílies àmpliament utilitzades, d'aliatges de titani, és la família Ti-15Mo. No obstant això, quan aquestes s'obtenen per tècniques pulverimetal·lúrgiques poden presentar alguna manca en les seues propietats mecàniques o químiques. Per això es recorre a l'addició d'elements que estabilitzen en major mesura, si cap, la fase beta cúbica. Entre aquests elements destaquen el crom i el ferro, però aquests poden afectar de molt diferent manera en les seues propietats químiques, principalment enfront de la corrosió en diferents mitjans. En aquest treball es duran a terme assajos de corrosió electroquímica i per immersió en dos electròlits diferents de manera que puga analitzar-se l'efecte que aquests elements d'addició puguen realitzar en els aliatges base Ti-15Mo. Per això s'obtindran els aliatges pulverimetal·lúrgiques perquè, una vegada caracteritzades dimensional i mecànicament, puga explorar-se el seu comportament enfront de la corrosió, observant-se la relació d'aquesta addició en la porositat obtinguda, quantitat de fase alfa formada i les velocitats de corrosió obtingudes tant en els assajos potenciodinàmics com en els assajos d'immersió, en funció del temps d'immersió. Amb els assajos d'impedància electroquímica s'analitzarà el possible mecanisme de passivació que opere en aquests aliatges i sobretot la influència dels elements d'aliatge estudiats. També s'explorarà la resistència a l'oxidació a elevades temperatures (700°C)., [EN] One of the widely used families of titanium alloys is the Ti-Mo family. However, when these are obtained by powder metallurgical techniques, they may present some deficiency in their mechanical or chemical properties. For this reason, the addition of elements is used to stabilize the cubic beta phase to a greater extent, if possible. Chromium and iron stand out among these elements, but these can affect their chemical properties in very different ways, mainly against corrosion in different media. In this work, electrochemical and immersion corrosion tests will be carried out in two different electrolytes so that the effect that these addition elements can have on Ti-Mo base alloys can be analysed. Therefore, powder metallurgical alloys will be obtained so that, once dimensionally and mechanically characterized, their behaviour against corrosion can be explored, observing the relationship of this addition in the porosity obtained, the amount of alpha phase formed and the corrosion rates obtained both in potentiodynamic tests and immersion tests, depending on the immersion time. With the electrochemical impedance tests, the possible passivation mechanism that operates in these alloys and especially the influence of the alloy elements studied will be analysed. Resistance to oxidation at high temperatures (700°C).