Effetto dell atmosfera di post-ossidazione e della finitura superficiale sull acciaio 41CrAlMo7 nitrurato

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1 Effetto dell atmosfera di post-ossidazione e della finitura superficiale sull acciaio 41CrAlMo7 nitrurato R. Sola, G. Poli, R. Giovanardi, P. Veronesi Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia A. Zanotti Proterm heat treatment, Calderara di Reno (BO)

2 1. Introduzione 2. Materiali, trattamenti e tecniche sperimentali 3. Risultati ottenuti e discussione 4. Conclusioni

3 1. Introduzione 2. Materiali, trattamenti e tecniche sperimentali 3. Risultati ottenuti e discussione 4. Conclusioni

4 Durezza superficiale Resistenza a usura Resistenza a fatica [1] Resistenza a corrosione [2] [1] T. Malinova, S. Malinov, N. Pantev, Surf. Coat Technol. 2001; 135 (2-3): Y. Sun, T. Bell, A. Suhadi, Vacuum 59 (2000) 14c [2] S. Hoppe, Surf. Coat Technol., 8 (1998) 1199

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6 Approfondire le conoscenze sullo stato superficiale indotto dalla nitrurazione e dalla post-ossidazione ATMOSFERE DI OSSIDAZIONE protossido si azoto anidride carbonica aria FINITURE SUPERFICIALI Lappata Rettificata Tornita Pallinata

7 1. Introduzione 2. Materiali, trattamenti e tecniche sperimentali 3. Risultati ottenuti e discussione 4. Conclusioni

8 C Si Mo Mn Ni Cr Al Fe 41CrAlMo resto

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10 Caratterizzazione metallografica microscopia ottica e elettronica microdurezza Vickers scratch test rugosimetria con profilometro ottico diffrattometria a RX Prove tribologiche tribometro pin-on-disk velocità di strisciamento 0.2 m/s Al 2 O 3 pin, Φ 6μm carico normale 5N condizione di terminazione 1000m Prove di corrosione polarizzazione potenziodinamica temperatura ambiente 3.5wt% NaCl soluzione

11 1. Introduzione 2. Materiali, trattamenti e tecniche sperimentali 3. Risultati ottenuti e discussione 4. Conclusioni

12 N N+NOx N+CO2 N+aria Coltre bianca: ± 0.92 m Strato diffusione: ± m Ossido: 4.92 ± 0.50 m Coltre bianca: ± 1.77 m Strato diffusione: ± 9.23 m Ossido: 3.94 ± 0.70 m Coltre bianca: ± 1.88 m Strato diffusione: ± 8.78 m Ossido: 5.54 ± 0.90 m

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14 Condizioni sperimentali: carico iniziale: 50 mn carico finale: mn lunghezza del graffio: 4 mm velocità: 1mm/min indentatore: punta Rockwell C 0.1

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20 μ lappato rettificato tornito pallinato NT N N+NOx N+CO2 N+aria

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28 Dai risultati delle prove sperimentali è emerso che:

29 Dai risultati delle prove sperimentali è emerso che: 1. Sulla resistenza a usura e a corrosione risulta più influente lo stato di trattamento piuttosto che la finitura superficiale

30 Dai risultati delle prove sperimentali è emerso che: 1. Sulla resistenza a usura e a corrosione risulta più influente lo stato di trattamento piuttosto che la finitura superficiale; 2. In generale se peggiora la finitura superficiale, peggiorano resistenza a usura e a corrosione;

31 Dai risultati delle prove sperimentali è emerso che: 1. Sulla resistenza a usura e a corrosione risulta più influente lo stato di trattamento piuttosto che la finitura superficiale; 2. In generale se peggiora la finitura superficiale, peggiorano resistenza a usura e a corrosione; 3. Tutti i trattamento termochimici studiati migliorano resistenza a usura e a corrosione rispetto all acciaio nello stato di fornitura;

32 Dai risultati delle prove sperimentali è emerso che: 1. Sulla resistenza a usura e a corrosione risulta più influente lo stato di trattamento piuttosto che la finitura superficiale; 2. In generale se peggiora la finitura superficiale, peggiorano resistenza a usura e a corrosione; 3. Tutti i trattamento termochimici studiati migliorano resistenza a usura e a corrosione rispetto all acciaio nello stato di fornitura; 4. Il trattamento di nitrurazione seguito da ossidazione in NOx garantisce la migliore resistenza a usura, mentre con il trattamento di nitrurazione e ossidazione in aria si raggiunge la migliore resistenza a usura;

33 Dai risultati delle prove sperimentali è emerso che: 1. Sulla resistenza a usura e a corrosione risulta più influente lo stato di trattamento piuttosto che la finitura superficiale; 2. In generale se peggiora la finitura superficiale, peggiorano resistenza a usura e a corrosione; 3. Tutti i trattamento termochimici studiati migliorano resistenza a usura e a corrosione rispetto all acciaio nello stato di fornitura; 4. Il trattamento di nitrurazione seguito da ossidazione in NOx garantisce la migliore resistenza a usura, mentre con il trattamento di nitrurazione e ossidazione in aria si raggiunge la migliore resistenza a usura; 5. La migliore resistenza a usura si ottiene per rugosità comprese tra μm;

34 Dai risultati delle prove sperimentali è emerso che: 1. Sulla resistenza a usura e a corrosione risulta più influente lo stato di trattamento piuttosto che la finitura superficiale; 2. In generale se peggiora la finitura superficiale, peggiorano resistenza a usura e a corrosione; 3. Tutti i trattamento termochimici studiati migliorano resistenza a usura e a corrosione rispetto all acciaio nello stato di fornitura; 4. Il trattamento di nitrurazione seguito da ossidazione in NOx garantisce la migliore resistenza a usura, mentre con il trattamento di nitrurazione e ossidazione in aria si raggiunge la migliore resistenza a usura; 5. La migliore resistenza a usura si ottiene per rugosità comprese tra μm; 6. I trattamenti di nitrurazione, nitrurazione e ossidazione in CO2 e nitrurazione e ossidazione in aria garantiscono simultaneamente buone proprietà a usura e a corrosione.

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