Non fare la valutazione delle inclusioni non metalliche se prima non hai letto questo post

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Metodo JK, K3, M, A, D… se anche tu ti sei perso tra questi metodi per la valutazione delle inclusioni non metalliche, leggi qui.
Tra due minuti saprai la differenza tra i vari modi che esistono per  valutare la micro purezza di un acciaio, sulla base di una classificazione mediante immagini tipo.
Visto che anche a me è capitato all’inizio della mia professione di perdermi tra i vari metodi per la valutazione delle inclusioni non metalliche negli acciai, ho pensato di fare chiarezza.
Perché? Per evitarti inutili perdite di tempo.Ti voglio aiutare a orientarti tra le tante norme che prescrivono metodi di prova differenti, con nomi che ricordano le vitamine, come metodo JK, K4, M…Se continui a leggere,

non farai l’errore di continuare a perdere tempo a cercare qualcuno disponibile ad aiutarti a capire la differenza tra inclusioni non metalliche valutate con metodo JK, K, M, A, D…

e non dovrai consultare pagine e pagine di norme quasi sempre scritte in Inglese.Queste informazioni possono servirti se sei tu quello che fa le prove di laboratorio per valutare il livello inclusionale , e anche se le fai fare ad un laboratorio metallografico esterno.

La prima cosa da sapere riguardo alla valutazione delle inclusioni non metalliche è che può essere condotta secondo vari metodi presentati dai differenti enti normativi internazionali.
I metodi principali per la valutazione del livello inclusionale sono:
UNI 3244 Esame microscopico dei materiali ferrosi. Valutazione delle inclusioni non metalliche negli acciai mediante immagini tipo.

  • DIN 50602 Metallographic examination; microscopic examination of special steels using standard diagrams to assess the content of non-metallic inclusions
  •  ISO 4967 Steel — Determination of content of non-metallic inclusions — Micrographic method using standard diagrams
  • ASTM E45 Standard Test Methods for Determining the Inclusion Content of Steel

Qui di seguito troverai una schematica descrizione di queste procedure di prova, che ti permette di comprendere meglio questo importante argomento.

L’argomento è importante perché l’analisi delle inclusioni non metalliche ti aiuta a capire se stai producendo con materiale conforme e lavorabile o con materiale non conforme che potrebbe rompersi dopo il trattamento termico.

Per esempio.
E saperlo prima di produrre può evitarti un sacco di grane…sappiamo cosa vuol dire gestire una non conformità a produzione avviata.
Vediamo subito quali sono i tipi di inclusioni catalogati.
Le inclusioni non metalliche, in base alla loro morfologia, sono di 4 differenti tipi:

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

Perché è importante valutare la micro purezza di un acciaio?
Le inclusioni non metalliche possono causare un danneggiamento della matrice che dipende principalmente, oltre che dalla loro diffusione, dalla loro forma e dalle loro caratteristiche meccaniche.

Le più pericolose sono le inclusioni in forma di cristalli con spigoli vivi perché sono più dure e provocano deformazioni maggiori della matrice metallica (ad esempio gli ossidi tipo allumina oppure silicati); questo tipo di inclusioni può portare a rotture in fase di trattamento termico oppure accorciare la vita a fatica di un componente.

Altre volte possono essere usate, entro un certo limite ovviamente, per condizionare la morfologia della struttura oppure per migliorare la lavorabilità alle macchine utensili (ad esempio solfuri allungati).

Le norme UNI 3244, DIN 50602 e ISO 4967 prescrivono che la prova di valutazione del livello inclusionale venga fatta su sezioni metallografiche esaminate al microscopio metallografico per confronto visivo con immagini tipo.
La registrazione delle inclusioni non metalliche può essere condotta secondo i seguenti metodi:

  • metodo M, ovvero secondo grado massimo, il quale permette di valutare il grado massimo per ciascuna inclusione osservata;
  • metodo K, ovvero secondo un grado minimo prefissato con formazione di indici di sommatoria (ad esempio K4); in questo caso la valutazione delle inclusioni si fa partendo da un grado minimo prefissato, e 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 sommatoria delle inclusioni per il relativo indice di gravità, quindi suddivisa per l’area del provino ed infine la sommatoria viene moltiplicata per 1000;
  • metodo JK (Jernkontoret), prevede invece l’espressione della microdurezza come media del grado delle inclusioni riscontrate sulla superficie. Il calcolo viene effettuato moltiplicando le inclusioni osservate per il relativo grado e dividendo per il numero di inclusioni totali rilevate.

Anche la norma ASTM E45 prescrive che la determinazione delle inclusioni venga fatta su campioni  metallografici sottoposti ad esame microscopico, con confronto visivo tra la micrografia osservata e le immagini tipo fornite dalla norma.

I metodi principali per registrare le inclusioni secondo la norma americana sono:

  • metodo A (campo peggiore): permette di valutare l’indice massimo per ciascuna inclusione osservata in base alla classificazione (A tipo solfuri, B tipo allumina, C tipo silicati e D tipo ossidi globulari) e alla dimensione (fine series oppure thick series).
  • metodo D (contenuto di piccole inclusioni): metodo utilizzato per valutare tutte le inclusioni presenti nella sezione metallografica, riferito ad un’area pari a 160 mm2, in base alla loro morfologia, dimensione e distribuzione.

Qualunque sia l’acciaio che stai utilizzando, in base alla norma con cui valuti la conformità in accettazione del materiale, puoi scegliere il metodo più adatto alla tua situazione, per valutare le inclusioni non metalliche.

In più, grazie a  questo schema, da oggi puoi avere un utile strumento a cui far riferimento quando ricevi il rapporto di prova da un laboratorio prove distruttive sui materiali, senza dover aspettare anche giorni prima di avere una risposta (sempre che arrivi)  ai tuoi dubbi sul significato del metodo di valutazione delle inclusioni non metalliche utilizzato.

Se vuoi saperne di più su questo argomento, contatta ora il MotivexLab™ allo 011 93 70 516 oppure compila il modulo in fondo alla pagina.
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2017-05-18T11:22:30+00:00 giovedì, 20 novembre , 2014|Prove di laboratorio|

2 Commenti

  1. Marisa Bonino 16 febbraio 2015 al 12:45 - Rispondi

    Buongiorno, volevo comunicarVi che sono riuscita senza nessun problema e in modo facile e veloce a scaricare l’ Atlante metallografico. Lo riteniamo strutturato molto bene e lo stiamo utilizzando per chiarirci eventuali dubbi ecc.
    Ringrazio per il link che si sta rivelando molto utile e consiglio a tutti di scaricarlo.
    Cordiali saluti
    Marisa Bonino

    • Carlo Chiampo 16 febbraio 2015 al 13:44 - Rispondi

      Buongiorno Marisa,

      sono molto contento che l’Atlante metallografico si sia rivelato uno strumento utile per aiutarvi nel vostro lavoro.

      Grazie per il feedback e alla prossima!

      Corro al microscopio!

      Carlo

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