Protetto: (English) Steel case

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Corrosione intergranulare di un acciaio inossidabile martensitico

IGC Acciaio inox martensiticoL’acciaio inossidabile martensitico X30Cr13 presenta una struttura di tipo martensitico con precipitazione di carburi a bordo del grano. La precipitazione di carburi di cromo al bordo del grano, causa l’impoverimento di cromo nella matrice metallica attigua al precipitato stesso, riducendo così drasticamente la resistenza alla corrosione di tale ristretta area di materiale. Il risultato di tale forma di corrosione è rappresentato in figura. Tale forma di corrosione viene chiamata corrosione intergranulare. Si noti come la corrosione sia progredita lungo il bordo del grano, lungo quelle zone che impoverite di cromo che restano così più sensibili all’attacco corrosivo. Non è da escludere che la rottura del componente sia stata facilitata dalla presenza di stress meccanici di trazione.

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Rottura cassa in ghisa

rottura cassa ghisaLa cassa del motore è stata realizzata in ghisa sferoidale ed ha ceduto in seguito all’impatto avvenuto a causa della rottura repentina di una biella. L’osservazione del particolare rende evidente come non sia possibile un suo recupero. La ghisa sferoidale non è un materiale facilmente saldabile e pertanto è impensabile provvedere ad una riparazione mediante apporto di materiale di saldaura. L’applicazione di chiavette di giunzione è resa impossibile dalla complessa geometria del particolare, inoltre le sedi del cilindro risultano essere fortemente deformate. Per tale componente è stata necessaria la completa sostituzione.

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Corrosione sottosforzo di un acciaio inossidabile austenitico

Tallone d’Achille degli acciai inossidabili austenitici è proprio la corrosione sottoforzo. Tale famiglia di acciai, nata proprio per risolvere le problematiche di corrosione è molto suscettibile a questo danneggiamento in ambienti clorurati debolmente aggressivi. Si noti nell’immagine la tipica cricca da stress corrosion cracking. Essa propaga in direzione ortogonale allo sforzo applicato (in questo caso tensioni di ritiro di saldatura), ma con un andamento fortemente ramificato. Nel caso in studio la propagazione è di tipo transgranulare.

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Saldatura acciaio inossidabile ferritico

Saldatura a resistenza acciaio inossidabile ferritico

La saldatura degli acciai inossidabili ferritici presenta alcune problematiche, a volte sottovalutate. Non ci si deve solamente preoccupare per la precipitazione dei carburi a bordo del grano, dell’infragilimento dovuto alla permanenza a 475°C, o dell’infragilimento per la permanenza ad alta temperatura. La failure analysis condotta su lamiera di acciaio inossidabile ferritico mostra come la saldatura possa, con questa famiglia di acciai, diventare disastrosa.

La saldatura con il suo veloce riscaldamento e raffreddamento provoca, in questo caso, la precipitazione di martensite al bordo del grano ferritico. Tale struttura, poco resistente alla corrosione e molto fragile, innesca il cedimento come evidenziato nelle immagini: la decoesione dei grani cristallini provoca la failure del componente.

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Filettatura

Struttura martensitica sul fianco del filetto.

La struttura martensitica di presenta sul fianco del filetto e non ha alcuna zona di diffusione sulla struttura del materiale base.

Le prove di microdurezza effettuate confermano l’osservazione, la durezza della martensite è di circa 750 HV, il materiale base ha durezza di circa 350 HV.

La martensite si presenta sul fianco di numerosi filetti.

Per verificarne la presenza nel corso della Failure Analysis sono state effettuate numerose sezioni metallografiche (attacco Nital 2%); successivamente per confermare l’osservazione sono state effettuate delle prove di microdurezza.

In tutti i casi non c’è evidenza di una zona di diffusione.

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Corrosione sottosforzo di una lamiera in acciaio al carbonio

Stress corrosion cracking su acciaio al solo carbonio.

La stress corrosion cracking è una modalità di cedimento dei materiali che prevede la propagazione molto rapida di una cricca. Essa avviene in presenza di un determinato ambiente, di un determinato materiale e di stress meccanici di tensione. L’immagine qui a fianco è il risultato di una failure analysis condotta su un contenitore alimentare realizzato in acciaio al solo carbonio. A conferma che non solo gli acciai inossidabili austenitici sono soggetti a questa forma di corrosione.

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