Modificazioni superficiali per le leghe metalliche Emanuele Galvanetto Università di Firenze
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1 Nanotecnologie e materiali funzionali come strumenti di innovazione Modificazioni superficiali per le leghe metalliche Emanuele Galvanetto Università di Firenze
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3 Applicazione specifica Proprietà funzionale della superficie
4 Proprietà funzionali: Fisiche Chimiche Biologiche Tecnologiche Estetiche Trattamenti superficiali: Funzionali Antiusura e anticorrosione Decorativi
5 Funzionalizzazione della superficie di pressochè ogni tipo di materiale In 1995, surface engineering was a 10 billion market in the United Kingdom. Coatings, to make surface life robust from wear and corrosion, was approximately half the market. It's estimated that loss due to wear and corrosion in the US is approximately $500 billion. In the US, there are around 9524 establishments (including automotive, aircraft, power and construction industries) who depend on engineered surfaces with support from 23,466 industries. Processi di finitura superficiale Adding and altering Removing and reshaping Mechanical finishing
6 Trattamenti di rivestimento deposizione a livello atomico o molecolare deposizione da particelle Trattamenti di modificazione trasformazione chimico fisica
7
8 Processo CVD (Chemical Vapor Deposition)
9 Processo CVD In forma: monocristallina, policristallina, amorfa, epitassiale
10 Processo CVD Impieghi: elettronica (1970) prototipizzazione rapida cristallo singolo densificazione materiali refrattari rivestimenti diamante sintetico polveri nanostrutture
11 Processo CVD Classificazione: Pressione: atmosferica (APCVD) in vuoto (LPCVD - UHVCVD) Attivazione: Precursori termica (TACVD) laser (LACVD) plasma (PACVD - PECVD) elettronica (EBCVD) ionica (IBCVD) metallo organica (MOCVD)
12 Processo CVD vantaggi: vastità di prodotti controllo di processo efficacia di rivestimento Svantaggi: tossicità e pericolosità
13 Processo PVD (Physical Vapor Deposition) Fase vapore generata (in vuoto) da: processi termici processi di impatto Virtualmente qualsiasi materiale Impieghi in industria: chimica meccanica, nucleare areospaziale elettronica
14 Processo PVD (Physical Vapor Deposition) Evaporazione Sputtering Ion plating Spruzzatura termica
15 Evaporazione termica da fascio elettronico (EBPVD) laser arco catodico (Cathodic Arc Deposition)
16 EBPVD
17 CAD Titanium Nitride (TiN) Aluminium Titanium Nitride (AlTiN) Aluminium Chromium Titanium Nitride (AlCrTiN
18 Ion plating
19 Thermal spraying: scarica elettrica in plasma (APS,LPPS,PTA,RPS,VPS) combustione (HVOF, DJ, DG)
20 Scarica ionica
21 Scarica ionica Processo termicamente attivato Nitrurazione Cementazione Ossidazione CVD
22 Case studied
23 Strato superficiale modificato fase S substrato AISI 316L nitrurato a 400 C, a 5 mbar per 5 h La fase S è una modificazione del substrato austenitico non è soggetta a spalling
24 Microdurezza superficiale 2000 AISI 316L 2000 AISI 202 Microdurezza (HK) carico: 25 gf carico: 50 gf Microdurezza (HK) carico: 25 gf carico: 50 gf 0 tq n 380 C n 400 C 0 tq n 380 C n 400 C (durata del trattamento: 5 h; pressione: 5 mbar)
25 Curve di polarizzazione Acciaio AISI 304L trattato a 400 C
26
27 Case studied
28 Case studied
29 QuickTime e un e BMP sono necessari per visualizzare quest'immagine. Modificazioni superficiali per le leghe metalliche case studied QuickTime e un e BMP sono necessari per visualizzare quest'immagine.
30 Case studied: two step process Result: Mo5Si3 and MoSi2 grains embedded in an amorphous Si3N4 matrix
31 Case studied: nanostructure
32
33 Grazie per l attenzione
34 Strato superficiale modificato fase S substrato AISI 316L nitrurato a 400 C, a 5 mbar per 5 h La fase S è una modificazione del substrato austenitico non è soggetta a spalling
35 Curve di polarizzazione Acciaio AISI 304L trattato a 400 C
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