FOCUS METALLOGRAFIA: LE INCLUSIONI NON METALLICHE

Come certamente saprai, esistono diversi metodi per valutare la micro purezza di un acciaio, basati su una classificazione mediante immagini tipo.
Ovviamente, a tanti metodi corrispondono tante norme di riferimento, spesso scritte in inglese, ed il rischio di fare confusione è sempre in agguato dietro l’angolo.

Come dicevamo, esistono diversi metodi per effettuare una valutazione delle inclusioni non metalliche, ed ognuno di essi viene presentato da differenti enti normativi internazionali.

Ecco i principali metodi per la valutazione del livello inclusionale:

  • UNI 3244 – Esame microscopico dei materiali ferrosi. Valutazione delle inclusioni non metalliche negli acciai mediante immagini tipo.
  • DIN 50602 – Esame metallografico; esaminazione microscopica di acciai speciali usando diagrammi standard per valutare il contenuto di inclusioni non metalliche; (Metallografic examination; microscopic examination of special steels using standard diagrams to assess the content of non-metallic inclusions)
  • ISO 4967 – Acciaio – Determinazione del contenuto di inclusioni non metalliche . Metodo micrografico con l’utilizzo di diagrammi standard; (Steel – Determination of content of non-metallic inclusions – Micrographic method using standard diagrams)
  • ASTM E45 – Metodi di test standard per la determinazione di inclusioni contenute nell’acciaio; (Standard test methods for determining the inclusion content of steel).

“Certo, per leggerli così mi bastava andare a cercare lo scopo della norma su Google.”
Se questo è stato il tuo primo pensiero nel leggere questo elenco di parole, non posso che darti ragione.
Ecco perché non mi limito ad un noioso elenco, ma ti racconterò anche in maniera semplice queste procedure di prova.
Perciò seguimi, per scoprire di più sulle inclusioni che possono affliggere la tua produzione.

Partiamo intanto dal sottolineare l’importanza di questi test diagnostici, in quanto l‘analisi delle inclusioni non metalliche ti permette di capire se la tua produzione è composta da materiale conforme e lavorabile o da materiale non conforme che potrebbe rompersi o presentare ulteriori danni dopo il trattamento termico.
Non sarebbe meglio avere questi dati prima, piuttosto che a produzione avviata?

In base alla loro struttura e composizione, le inclusioni non metalliche possono essere divise in quattro diverse categorie:

  • solfuri, con una forma allungata ed un colore tendente al grigio chiaro;
  • ossidi frammentati allineati, riconducibili all’allumina;
  • ossidi di forma allungata di tipo silicato, con forma poliedrica e spigoli appuntiti;
  • ossidi di forma globulare omogeneamente dispersi nella struttura.

Come certamente saprai, le inclusioni non metalliche possono rivelarsi una grana non indifferente, in quanto possono portare al danneggiamento della matrice che dipende principalmente, oltre che dalla loro diffusione, anche dalla loro forma e dalle loro caratteristiche meccaniche.

Le più pericolose e dannose, poi, sono le inclusioni a forma di cristalli con spigoli vivi, in quanto più dure e causa di deformazioni maggiori nella matrice metallica.
Sono proprio questo tipo di inclusioni la causa di rotture in fase di trattamento termico o di una vita a fatica accorciata per un componente.

In casi limite, tuttavia, le inclusioni possono essere utilizzate per influenzare la morfologia della struttura, rendendo i materiali più facilmente lavorabili alle macchine utensili. Ecco quindi che le norme UNI 3244, DIN 50602 ed ISO 4967 spiegano come valutare il livello inclusionale per essere certi che il valore rientri nel limite dell’utilizzabile e non sfori nel danno.
Per questo tipo di norme la valutazione viene fatta su sezioni metallografiche analizzate tramite microscopio metallografico e poi confrontate visivamente con immagini tipo.

In seguito, la registrazione delle inclusioni non metalliche può essere svolta secondo diversi metodi:

  • Metodo M – secondo grado massimo. Permette di valutare il grado massimo per ogni inclusione osservata;
  • Metodo K – secondo grado minimo prefissato con formazione di indici sommatoria. partendo da un grado minimo prefissato, il risultato si esprime in rapporto alla superficie totale della sezione analizzata convertita ad una superficie di prova di 1000 mm2. Il calcolo viene effettuato moltiplicando la somma delle inclusioni per il relativo indice di gravità, quindi suddivisa per l’area del provino ed infine moltiplicata per 1000;
  • Metodo JK (Jernkontoret) – secondo espressione della microdurezza come media del grado delle inclusioni riscontate sulla superficie. In questo caso, le inclusioni osservate vengono moltiplicate per il relativo grado e successivamente divise per il numero di inclusioni totali rilevate.

Anche secondo la norma ASTM E45 l’analisi viene effettuata su campioni metallografici sottoposti ad esame micrografico, le cui immagini vengono comparate con quelle tipo della norma.
Ciò che varia sono i metodi principali per la registrazione:

  • Metodo A – permette la valutazione dell’indice massimo per ciascuna inclusione in base a classificazione (A= solfuri; B= allumina; C= silicati; D= ossidi globulari) ed alla dimensione (fine series o thick series).
  • Metodo D – permette la valutazione di tutte le inclusioni presenti nella sezione metallografica, riferito ad un’area pari a 160 mm2, in base a morfologia, dimensione e distribuzione.

Che dire?
Ogni metallo ha le sue inclusioni più dannose ed una norma alla quale affidarsi per poter effettuare un’analisi.
Se non sei sicuro su quale capitolato utilizzare, perchè non affidarsi ad un laboratorio prove specializzato ed accreditato?

 

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2019-04-18T16:21:19+00:00 martedì, 16 aprile , 2019|varie|

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