Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Dipartimento di Ingegneria E. Ferrari

Transcript

1 Effetto del trattamento preliminare sulle proprietà dell acciaio AISI M2 sottoposto a trattamento criogenico R. Sola, R. Giovanardi, P. Veronesi, A. Forti Università di Modena e Reggio Emilia G. Parigi Stav, Barberino del Mugello

2 1. Introduzione 2. Tecniche sperimentali 3. Risultati e discussione 4. Conclusioni

3 1. Introduzione 2. Tecniche sperimentali 3. Risultati e discussione 4. Conclusioni

4 Il raffreddamento criogenico è un trattamento termico: eseguito in azoto LN2 in un range di temperatura compreso tra -125 e -196 C miglioramento delle proprietà meccaniche incremento della resistenza ad usura Incremento della vita utile di utensili e stampi e di numerosi componenti meccanici destinati anche all industria aerospaziale, sportiva,

5 austenitizzazione Trattamento criogenico STANDARD rinvenimento Trattamento criogenico

6 austenitizzazione Trattamento criogenico STANDARD rinvenimento Trattamento criogenico Trattamento criogenico POST- RINVENIMENTO austenitizzazione rinvenimento Più flessibile e facilmente applicabile Può estenderne l utilizzo a numerose applicazioni pratiche Trattamento criogenico

7 Valutazione dell influenza sulle proprietà microstrutturali, meccaniche e tribologiche del: 1. Trattamento criogenico a -196 C POST-RINVENIMENTO 2. Ciclo termico preliminare 2 cicli termici preliminari: T1: complesso e costoso T2: semplice ed economico Trattamento Criogenico a -196 C Post-rinvenimento 4 tempi di mantenimento a C (0h, 4h, 12h, 24h)

8 1. Introduzione 2. Tecniche sperimentali 3. Risultati e discussione 4. Conclusioni

9 AISI M2 C Cr Mo V Si Mn W

10 TRATTAMENTO PRELIMINARE TRATTAMENTO CRIOGENICO POST-RINVENIMENTO Con mantenimento: 0h 4h 12h 24h

11 1. Microscopia ottica e elettronica con analisi di immagine 2. Diffrazione a RX (Cu-kα e Co-k α) 3. Microdurezza Vickers HV1 strumentata 4. Test di usura Tribometro pin on disk Carico 10N Sfera di Al2O3, 6mm di diametro, strisciamento a secco Velocità di strisciamento 2m/s

12 1. Introduzione 2. Tecniche sperimentali 3. Risultati e discussione 4. Conclusioni

13

14

15

16

17

18

19

20

21 1. Introduzione 2. Tecniche sperimentali 3. Risultati e discussione 4. Conclusioni

22 In questo lavoro di ricerca è stata studiata l influenza del trattamento criogenico a C eseguito a fine ciclo, con differenti tempi di mantenimento, sulle proprietà microstrutturali, tribologiche e meccaniche dell acciaio AISI M2, sottoposto a due differenti cicli termici preliminari. Dai risultati sperimentali emerge che: in generale il trattamento criogenico determina un miglioramento della resistenza ad usura, risultato di un incremento della quantità di carburi e della tenacità e di una diminuzione dello stato tensionale; è determinante la sequenza dei cicli termici, il ciclo termico T1 (più complesso e costoso) garantisce la migliore resistenza ad usura, il ciclo termico T2 il miglio rapporto costo/prestazione

23 In questo lavoro di ricerca è stata studiata l influenza del trattamento criogenico a C eseguito a fine ciclo, con differenti tempi di mantenimento, sulle proprietà microstrutturali, tribologiche e meccaniche dell acciaio AISI M2, sottoposto a due differenti cicli termici preliminari. Dai risultati sperimentali emerge che: in generale il trattamento criogenico determina un miglioramento della resistenza ad usura, risultato di un incremento della quantità di carburi e della tenacità e di una diminuzione dello stato tensionale; è determinante la sequenza dei cicli termici, il ciclo termico T1 (più complesso e costoso) garantisce la migliore resistenza ad usura, il ciclo termico T2 il miglio rapporto costo/prestazione

24 In questo lavoro di ricerca è stata studiata l influenza del trattamento criogenico a C eseguito a fine ciclo, con differenti tempi di mantenimento, sulle proprietà microstrutturali, tribologiche e meccaniche dell acciaio AISI M2, sottoposto a due differenti cicli termici preliminari. Dai risultati sperimentali emerge che: in generale il trattamento criogenico determina un miglioramento della resistenza ad usura, risultato di un incremento della quantità di carburi e della tenacità e di una diminuzione dello stato tensionale; è determinante la sequenza dei cicli termici, il ciclo termico T1 (più complesso e costoso) garantisce la migliore resistenza ad usura, il ciclo termico T2 il miglio rapporto costo/prestazione

25