Le ghise ad alto tenore di cromo sono caratterizzate da eccellente resistenza all'usura e alla corrosione grazie alla loro particolare microstruttura, costituita da carburi primari ad elevata durezza e carburi eutettici incorporati in una matrice tenace. Tali ghise trovano impiego come rivestimento antiusura in numerose applicazioni, dal settore energetico, a quello dell’estrazione mineraria. Tuttavia, la loro vita utile è spesso limitata dai danni causati dall'erosione da particelle solide che impattano sulla superficie. Ne deriva che il controllo di composizione chimica e microstruttura della ghisa sia cruciale per migliorarne le prestazioni: i carburi primari agiscono come barriera contro l'erosione, mentre la matrice garantisce la tenacità e il supporto ai carburi stessi. Tuttavia, a seconda delle specifiche condizioni di erosione (forma, velocità e angolo d'impatto delle particelle erosive, microstruttura del substrato), i meccanismi erosivi possono variare: i carburi primari, ad esempio, possono essere fratturati e i carburi eutettici essere velocemente consumati dal processo erosivo. Il presente studio riguarda l’analisi della resistenza ad usura erosiva di una ghisa Fe-Cr-C, considerando il ruolo dei carburi primari e la loro omogeneità utilizzando tecniche di elaborazione digitale delle immagini. La fase iniziale ha previsto una dettagliata analisi in microscopia ottica volta allo sviluppo dei metodi di segmentazione della microstruttura a carico dei carburi M7C3 (M = Fe, Cr). La loro omogeneità è stata descritta quantitativamente e correlata ai risultati sperimentali dei test di erosione condotti attraverso un banco di prova dedicato e progettato secondo le linee guida delineate nella normativa ASTM G76. I risultati ottenuti hanno dimostrato l'efficacia delle metodologie proposte, in grado di fornire una descrizione statistica delle microstrutture in relazione alla resistenza ad erosione.
Resistenza ad usura erosiva in una ghisa ad alto cromo: influenza della microstruttura mediante elaborazione digitale delle immagini
Fortini Annalisa
;Vezzani Ottavia;Suman Alessio;Zanini Nicola
2024
Abstract
Le ghise ad alto tenore di cromo sono caratterizzate da eccellente resistenza all'usura e alla corrosione grazie alla loro particolare microstruttura, costituita da carburi primari ad elevata durezza e carburi eutettici incorporati in una matrice tenace. Tali ghise trovano impiego come rivestimento antiusura in numerose applicazioni, dal settore energetico, a quello dell’estrazione mineraria. Tuttavia, la loro vita utile è spesso limitata dai danni causati dall'erosione da particelle solide che impattano sulla superficie. Ne deriva che il controllo di composizione chimica e microstruttura della ghisa sia cruciale per migliorarne le prestazioni: i carburi primari agiscono come barriera contro l'erosione, mentre la matrice garantisce la tenacità e il supporto ai carburi stessi. Tuttavia, a seconda delle specifiche condizioni di erosione (forma, velocità e angolo d'impatto delle particelle erosive, microstruttura del substrato), i meccanismi erosivi possono variare: i carburi primari, ad esempio, possono essere fratturati e i carburi eutettici essere velocemente consumati dal processo erosivo. Il presente studio riguarda l’analisi della resistenza ad usura erosiva di una ghisa Fe-Cr-C, considerando il ruolo dei carburi primari e la loro omogeneità utilizzando tecniche di elaborazione digitale delle immagini. La fase iniziale ha previsto una dettagliata analisi in microscopia ottica volta allo sviluppo dei metodi di segmentazione della microstruttura a carico dei carburi M7C3 (M = Fe, Cr). La loro omogeneità è stata descritta quantitativamente e correlata ai risultati sperimentali dei test di erosione condotti attraverso un banco di prova dedicato e progettato secondo le linee guida delineate nella normativa ASTM G76. I risultati ottenuti hanno dimostrato l'efficacia delle metodologie proposte, in grado di fornire una descrizione statistica delle microstrutture in relazione alla resistenza ad erosione.I documenti in SFERA sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
