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Fig.2: dettaglio dell'aggressione
localizzata su T-Layer®
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Il T-Layer®, sostituendosi all'acciaio nel contatto con l'alluminio, si propone, grazie alle sue qualità chimiche e fisiche, come una valida possibilità di ridurre sensibilmente questo genere di inconvenienti. Un interessante studio del Dipartimento di Ingegneria dei Materiali dell'università di Trento su campioni in Aisi H11 bonificato, ha mostrato il comportamento di alcuni trattamenti superficiali per immersione in alluminio fuso. La lega era della seguente composizione: 92,6% Al; 6,8% Si; 0,29% Mg; 0,17% Fe; 0,1% Ti; 0,02% Sr; la temperatura era di 740-760 °C; il tempo 4 ore.
L'esperimento ha riguardato i seguenti trattamenti: campione nudo (solo bonifica), nitrurazione, nitruro di cromo (CrN PVD), nitruro di zirconio (ZrN PVD), e infine il T-Layer®.
Campione non trattato e campione nitrurato
L'analisi metallografica ha evidenziato un'aggressione generalizzata della superficie e lo scioglimento della zona superficiale. La durata dell'immersione è stata probabilmente eccessiva per permettere di riscontrare differenze fra campioni bonificati e campioni trattati. Tuttavia, sia per la minor bagnabilità, sia per il meccanismo di aggressione, che prevede una preliminare dissoluzione degli strati di nitruro di ferro, è possibile concludere che la nitrurazione ha un effetto positivo sulla resistenza dell'Aisi H11 all'aggressione della lega fusa di alluminio.
Nitruro di cromo e nitruro di zirconio
Nettamente superiori sono stati i risultati su campioni rivestiti PVD. Si è infatti visto che la lega di alluminio non è in grado di attaccare chimicamente, e quindi sciogliere, il nitruro depositato. L'aggressione era localizzata in alcuni punti dove le cricche o altre imperfezioni del rivestimento permettevano un'infiltrazione dell'alluminio fino all'acciaio. In questo caso l'aumento di volume dovuto alla produzione di composti intermetallici provoca un distacco localizzato del rivestimento e l'afflusso di lega direttamente sull'acciaio. Il risultato è globalmente positivo perché dopo 4 ore l'aggressione era ancora localizzata in alcuni punti e non generalizzata come per gli altri campioni. Fra i due riporti, il nitruro di zirconio ha mostrato una resistenza più efficace rispetto al nitruro di cromo. |
