Metallografia
La metallografia è una disciplina essenziale per garantire la qualità e l’affidabilità dei materiali utilizzati in ambito industriale, aerospaziale, automobilistico e in molti altri settori. Il Laboratorio di Analisi Prove Materiali (APM) di Torino si distingue per la capacità di eseguire analisi metallografiche di elevata precisione, fornendo dati critici per lo sviluppo, la verifica e la diagnostica dei materiali metallici e delle loro leghe.
Metallografia: Analisi Strutturale e Diagnosi Avanzata dei Materiali a Torino
La scelta di una lega metallica per un’applicazione specifica non sempre può basarsi su dati preesistenti. Infatti, durante il processo di lavorazione, le caratteristiche del materiale possono subire modifiche che ne alterano la performance. Ad esempio, cambiamenti nella dimensione dei grani, nella distribuzione dei carburi o nella presenza di inclusioni non metalliche possono compromettere la resistenza, la durabilità e l’affidabilità del materiale stesso. Pertanto, l’analisi della struttura metallografica diventa un passo fondamentale in diversi settori industriali, tra cui quello automotive, aerospaziale, dell’ingegneria e della produzione di componenti di alta precisione.
Ogni fase del ciclo produttivo può influenzare la struttura e le proprietà dei materiali metallici. Difetti strutturali, trattamenti termici inadeguati, segregazioni e inclusioni possono comprometterne le prestazioni. L’analisi metallografica, grazie a tecniche avanzate, permette di:
- Identificare la microstruttura del materiale, evidenziando eventuali non conformità.
- Determinare la dimensione del grano ferritico e austenitico, fondamentale per valutare la resistenza meccanica e la duttilità.
- Valutare l’efficacia dei trattamenti termici e delle lavorazioni meccaniche.
- Analizzare difetti di colata, segregazioni e porosità, garantendo prodotti di qualità.
- Misurare lo spessore e l’uniformità di rivestimenti galvanici, come cromatura, nichelatura e zincatura.
Trattamenti Termici e Caratterizzazione del Materiale
Oltre all’analisi della microstruttura, la metallografia include anche la valutazione dell’efficacia dei trattamenti termici applicati ai materiali. Questi trattamenti sono cruciali per ottenere le proprietà desiderate in termini di resistenza, durezza e altre caratteristiche meccaniche. I trattamenti di indurimento superficiale e strati galvanici sono monitorati e analizzati per garantire che il materiale mantenga le sue prestazioni ottimali.
Normative di Riferimento
Il laboratorio APM opera seguendo i principali standard tecnici internazionali, garantendo risultati conformi e affidabili:
- EN ISO 643, ASTM E112: Analisi della dimensione del grano.
- UNI EN ISO 17639: Esame delle saldature.
- ASTM E45, UNI 3244: Inclusioni non metalliche negli acciai.
- ASTM A892, SEP 1520: Distribuzione dei carburi.
- ISO 20160: Microstruttura delle leghe di titanio.
- ASTM E381: Esame dei difetti di colata e delle segregazioni.
Le Tecniche dell’Analisi Metallografica
microscopia
Struttura Metallografica delle Leghe Ferrose e Non Ferrose
L'analisi della struttura metallografica permette di esaminare la composizione e la disposizione delle fasi nei materiali ferrosi e non ferrosi, utilizzando tecniche avanzate come quelle definite nelle normative EN ISO 643 e ASTM E112.
Dimensione del Grano Ferritico e Austenitico
La dimensione del grano ferritico e austenitico è un indicatore cruciale per la resistenza meccanica del materiale. L'analisi della dimensione del grano è effettuata seguendo gli standard UNI EN ISO 643 e ASTM E112, che forniscono metodi precisi per valutare la microstruttura e determinare le caratteristiche del materiale.
Decarburazione
L'esame della decarburazione consente di analizzare la perdita di carbonio dalla superficie di un materiale, un fenomeno che può compromettere la sua resistenza. La decarburazione è misurata secondo la UNI EN ISO 3887 e altri metodi specifici.
Distribuzione della Grafite nelle Ghise
L’analisi della grafite nelle ghise, seguendo gli standard UNI EN ISO 945, fornisce informazioni importanti sulla distribuzione della grafite all'interno del materiale, che influisce sulla resistenza e sulla durezza della ghisa.
Inclusioni Non Metalliche
Le inclusioni non metalliche, come ossidi e solfuri, possono compromettere la resistenza e la qualità di un materiale. L'esame delle inclusioni non metalliche è condotto seguendo gli standard ASTM E45, DIN 50602 e UNI 3244, fornendo dati cruciali per garantire la qualità del materiale.
Distribuzione dei Carburi
La distribuzione dei carburi negli acciai, specialmente nei cuscinetti e in altri componenti critici, viene analizzata con riferimento agli standard ASTM A892, SEP 1520 e ISO 5949, per garantire che il materiale possieda le giuste proprietà meccaniche.
Microstruttura Alfa+Beta nelle Leghe di Titanio
L'analisi della microstruttura nelle leghe di titanio è fondamentale per determinare le caratteristiche di resistenza e plasticità. La classificazione delle microstrutture alfa+beta viene eseguita seguendo la ISO 20160.
mAcroscopia
Esame Macrografico delle Superfici di Frattura
L'esame macrografico delle superfici di frattura consente di identificare difetti e imperfezioni visibili a occhio nudo. Questo esame è essenziale per identificare la causa di eventuali guasti meccanici.
Esame dei Difetti di Colata e delle Segregazioni
L'analisi dei difetti di colata e delle segregazioni (secondo ASTM E381) è fondamentale per identificare difetti interni che possono influenzare la resistenza meccanica e la durabilità del materiale.
Esame delle Saldature
L'analisi dei difetti strutturali nei giunti saldati è condotta in conformità con la UNI EN ISO 17639, che definisce le linee guida per valutare l'affidabilità delle saldature e garantire la qualità e la sicurezza dei giunti.
Andamento delle Fibre nei Particolari Forgiati
L’analisi dell'andamento delle fibre nei particolari forgiati aiuta a valutare la qualità del materiale forgiato e la sua resistenza alla fatica, in conformità con la UNI 3138.
Applicazioni in Diversi Settori
Le analisi metallografiche sono utilizzate in molteplici ambiti:
Automotive
Controllo di componenti critici come assali, ingranaggi e sistemi di trasmissione.
Aerospaziale
Valutazione delle leghe di titanio e altri materiali ad alte prestazioni.
Produzione industriale
Controllo delle saldature e dei rivestimenti per garantire durata e resistenza.
Ricerca e sviluppo
Analisi dei difetti e ottimizzazione dei processi produttivi.
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