Finalmente in MotivexLab è disponibile l’attrezzatura per eseguire i controlli mediante difrattometria a raggi X.
Ma che cosa è la difrattrometria e quali sono le applicazioni relative alla diffrazione a Raggi-X (XRD)?
Se ne è parlato nei giorni scorsi presso GNR srl, in una Giornata di Studio promossa dall’Associazione Italiana di Metallurgia, Centro di Studio Trattamenti Termici e Metallografia.
Come riportato dagli organizzatori, la giornata è stata l’occasione per fotografare lo stato dell’arte della diffrattometria a raggi X nel mondo dell’industria automotive ed aerospace, in particolare nella misura della qualità del trattamento termochimico di cementazione e carbonitrurazione e nella pallinatura controllata.
La misura delle principali caratteristiche, quali la percentuale di austenite residua ed il profilo delle tensioni residue, permette al progettista di dimensionare correttamente il componente, cogliendo tutte le opportunità in termini di pesi e resistenza meccanica.
L’evento è stato presentato da Enrico Morgano, Presidente Centro di Studio AIM Trattamenti Termici e Metallografia e nel corso della giornata si sono susseguiti una serie di interventi che riporto qui di seguito:
- La pallinatura controllata: stato dell’arte – M. Bandini – PEEN SERVICES, Bologna
- Evoluzioni del trattamento termochimico e pallinatura controllata; impatto sulla resistenza a fatica – E. Morgano – SILCO, Rivalta TO
- Pallinatura controllata in campo aeronautico; obiettivi di tensioni residue e rugosità superficiali – S. Raineri – GE AVIO, Rivalta TO
- Nitrurazione e resistenza a fatica di un acciaio da costruzione – C. Gennari – Università degli Studi di Padova
- Tecniche di misura dell’austenite residua – A. Torboli – G.N.R., Agrate Conturbia NO
- Tecniche di misura delle tensioni residue – L. Seralessandri – G.N.R., Agrate Conturbia NO
- Misura di stress residui tramite diffrazione di raggi X di sicrotone all’ESRF – A. Ciuffini – ESRF, Grenoble
I responsabili di G.N.R., azienda che ha ospitato l’evento, hanno poi guidato i partecipanti nella visita delle aree di progettazione e dello stabilimento produttivo, permettendo ai partecipanti di presenziare a test di misura della percentuale di austenite e delle tensioni residue.
Filippo Simian
Ho chiesto a Filippo Simian, cosa è l’austenite residua e come si misura il contenuto di austenite residua. Ecco la sua risposta:
“L’austenite è una specifica forma cristallina del ferro e degli acciai in genere, si forma solo a temperature comprese tra 720 °C e 1500 °C e non è quindi stabile a temperatura ambiente. Si può riscontrare però la presenza di austenite in un componente trattato termicamente che è stato sottoposto ad un processo di tempra, se il raffreddamento non viene controllato adeguatamente. Parte dell’austenite infatti può non trasformarsi in martensite durante la tempra e viene quindi comunemente chiamata austenite “residua” o “ritenuta”.
L’austenite è quasi sempre considerata un effetto indesiderato del trattamento termico di un acciaio perché, se presente in elevate quantità, può ridurre drasticamente proprietà meccaniche come durezza, resilienza e resistenza a usura. Per questi motivi è necessario misurare accuratamente il contenuto di austenite residua, sia nello sviluppo che nella messa a punto dei processi di trattamento termico che nel controllo qualità di prodotti finiti, in particolare su componenti automotive e avio come alberi trasmissione, ingranaggi (“powertrain”) e cuscinetti.
STRUMENTO AREX – D
Lo strumento da banco AREX-D permette di misurare la percentuale di austenite residua su campioni piani o convessi, secondo la normativa ASTM E 975-03, con un’accuratezza dell’1%. Lo strumento permette di analizzare, previa preparazione, campioni come cuscinetti sferici, dentature di ingranaggi, sezioni di alberi e trasmissioni, ma anche acciai duplex ed austenitici. Lo strumento è dotato di una fotocamera interna che permette una misura accurata e puntiforme sul campione, permettendo così di eseguire misure su zone ben definite. “
La mia curiosità si è poi spostata sullo stress residuo.
Che cosa è lo stress residuo? Come si misura lo stress residuo?
Ecco le risposte di Filippo.
“Qualsiasi tipo di processo meccanico, termico o chimico, può indurre un grado di stress su un materiale, che a volte permane anche sul prodotto finito. Si parla in questo caso di stress residuo, un fenomeno inevitabile, ma che può essere controllato e misurato.
Lo stress residuo si localizza generalmente nelle zone superficiali del materiale e per questo motivo influisce su alcune proprietà come resistenza a fatica, resistenza a frattura e resistenza alla corrosione. Per particolari automotive e avio si richiede spesso un livello minimo di stress residuo, misurato secondo condizioni specifiche.
STRUMENTO SPIDERX – EDGE
Lo strumento SPIDERX-EDGE è uno strumento portatile che permette di misurare lo stress residuo in accordo a EN 15305 su piccoli campioni in laboratorio, ma anche su campioni di grandi dimensioni in campo. Lo strumento permette di eseguire misure su campioni come: ruote dentate, assi a camme, bielle, alberi motore, equalizzatori e campioni pallinati in genere. Si possono poi eseguire misure su condotte in gas, molle elicoidali, prodotti laminati, stress indotto da saldature a laser o tensioni residue su getti da fonderia.”
Se hai bisogno di eseguire analisi di diffrattometria a raggi X (XRD), misura di tensioni residue, stress residuo, austenite residua su campioni automotive o aerospace, telefona allo 0119370516 o scrivi a laboratorio@motivexalb.com
Il tuo Assistente Tecnico Personale prenderà in carico la tua richiesta e ti aiuterà a risolvere velocemente il problema.
