Investigation on low Ni duplex stainless steel grades

none5- ISSN:noneCALLIARI I.; J. DOBRANSZKY; E. RAMOUS; G. STRAFFELINI; G.REBUFFICalliari, Irene; J., Dobranszky; Ramous, Emilio; G., Straffelini; G., Rebuff

EFFETTO DELLA POROSITA' SULL'USURA PER STRISCIAMENTOROTOLAMENTO DEL FERRO SINTERIZZATO

Nel presente lavoro è stato studiato l’effetto della porosità sul comportamento ad usura per strisciamentorotolamento a secco di ferro sinterizzato. Si è scelto di studiare questo materiale per evidenziare solamente il ruolo della porosità, ed evitare la complicazione data dall’uso di materiali con microstrutture complesse. Le prove sono state condotte in configurazione disco contro disco, utilizzando campioni con porosità totale compresa tra il 9.7 e 17.8%. La velocità di rotazione del disco campione è stata di 400 giri al minuto, quella del disco antagonista (del medesimo materiale) di 360 giri al minuto e il carico applicato di 30 N. L’evoluzione dei meccanismi di usura è stata indagata mediante osservazioni al microscopio ottico ed elettronico dei frammenti e delle tracce di usura, misure di diffrattometria di raggi X dei frammenti di usura e osservazione metallografica, completata da prove di microdurezza, di sezioni ottenute perpendicolarmente alla traccia di usura. I risultati evidenziano come l’usura (severa) proceda per delaminazione con un contributo di ossidazione superficiale; la formazione di uno strato di densificazione superficiale influenza il processo tribologico ed in particolare il meccanismo di formazione dei frammenti di usura. Nonostante la densificazione, i pori presenti nei sinterizzati riducono la loro resistenza all’usura per rotolamentostrisciamento perché introducono regioni deboli dove la delaminazione è particolarmente facilitata

INVESTIGATION OF SECONDARY PHASES EFFECT ON 2205 DSS FRACTURE TOUGHNESS

It is well known that the fracture toughness of DSS is strongly reduced by the precipitation of various intermetallic phases occurring in the temperature range 600-1000°C. A large decrease in impact fracture toughness occurs even at room temperature for volume fractions of intermetallic phases lower than 1%, when only small and rare particles are present. In the present investigation, the influence of the intermetallic phases on the impact fracture behaviour of a 2205 grade DSS has been investigated. Samples containing different amounts of the intermetallic phases have been obtained by isothermal aging treatments in the range 800-950°C. The results of the impact tests confirm that the dangerous phase content determine both the toughness and the fracture behaviour of the DSS examined. At content lower than 1%, when precipitates are rare and small, their effect is a reduction of the absorbed energy for the ductile fracture. But the 1% appears as the critical content, when some particles became large enough to operate the nucleation of the brittle fracture. Indeed, at higher content, a number of large particles are present, well sufficient to induce a general brittle fracture. The obtained results allow correlating the absorbed energy values with the intermetallic phases content and dimensions

STUDIO DEL TRATTAMENTO TERMICO DI ACCIAI RAPIDI PER CILINDRI DI LAMINAZIONE A CALDO

In questo lavoro si propone lo studio del trattamento di tempra e rinvenimento di due acciai rapidi prodotti per colata centrifuga. La microstruttura dei materiali allo stato grezzo di colata è data da un reticolo più o meno interconnesso di carburi primari, in percentuale prossima al 10% in volume e da una matrice costituita da martensite e bainite. Le curve CCT evidenziano per entrambi un naso bainitico al di sotto dei 400°C per velocità di raffreddamento inferiori a 10°Cs-1. Gli acciai sono stati trattati termicamente secondo il processo impiegato a livello industriale. L’influenza della temperatura di austenitizzazione è stata valutata aumentando tale parametro da 1030 fino a 1200°C. Le relative curve di rinvenimento evidenziano un aumento sia della temperatura che della durezza di picco secondaria, differente nei due materiali considerati, indicando un effetto benefico sulla resistenza a caldo e la necessità di un rinvenimento a temperatura superiore per eliminare completamente l’austenite residua. In prossimità della temperatura più elevata (1200°C) si assiste alla rifusione di eutettici, individuando così in questo valore di temperatura un limite processuale invalicabile. Anche il tempo di austenitizzazione mostra un effetto sulla durezza dopo tempra correlabile alla differente propensione dei due materiali alla risolubilizzazione dei carburi

Usura da strisciamento a secco della lega di magnesio AM60 contro acciaio rapido rivestito

Nel presente lavoro è stato studiato lo strisciamento a secco della lega Mg-6%Al-0.3%Mn (AM60) contro un acciaio rapido (di tipo AISI M2), rivestito con diversi film sottili di nitruri ad alta durezza (TiN, CrN e ZrN), prodotti commercialmente con tecnica PVD. L’intento è stato quello di simulare il processo di foratura della lega di magnesio con punte rivestite e capire quindi i meccanismi tribologici che impongono limiti al processo stesso, soprattutto in relazione alla formazione del tagliente di riporto. Sono state condotte prove nella configurazione blocco (l’acciaio rivestito) contro anello (la lega di magnesio), ad un carico di 200 N e ad una velocità di strisciamento di 0.8 m/s. Queste condizioni sono state scelte per simulare il comportameno tribologico del sistema, con riferimento a prove di foratura precedentemente condotte. I rivestimenti con nitruri non hanno comportato evidenti miglioramenti prestazionali in confronto alle punte in acciaio rapido non rivestito, ma i risultati ottenuti hanno permesso di proporre una metodologia di prova tribologica e delle linee guida per la selezione dei valori ottimali di avanzamento e velocità periferica per la foratura della lega di magnesio AM60

Tensile and bending behavior of sintered alloys: Experimental results and modeling

Sintered materials show a different stress-strain behavior when subjected to tensile or compressive loading, the response to compression being characterized by a higher elastic modulus, yield stress, and strain hardening rate. These differences tend to make the bending behavior somewhat more complex to analyze, particularly in the elasto-plastic field, as compared to conventional materials, having equal mechanical properties under tension and compression. As a consequence, the use of widely applied test techniques, such as the Three Point Bending (TPB), becomes more difficult for sintered materials, due to the lack of reliable analytical models capable of evaluating elasto-plastic stress-strain distribution as a function of applied load and deflection. In the present investigation, the results of uniaxial tensile-compressive and bending tests conducted on sintered ferrous alloys characterized by different microstructures and porosity are reported and briefly discussed. Then an analytical model, specifically aimed to analyze the elasto-plastic monotonic behavior of a TPB specimen made with a material having different tensile and compressive properties, is presented. Its predictions as regards load-deflection curves and elasto-plastic stress-strain distributions are compared with the results of TPB tests and of numerical (Finite Element) analysis, showing a fairly good agreement