0-Rivestimenti con proprietà di smorzamento vibrazionale meccanico da applicarsi ad attrezzature e componentistiche metalliche che operano ad elevate velocità di esercizio. Unitamente alle capacità di smorzamento acustico e vibrazionale meccanico che possono notevolmente aumentare il tempo di vita in esercizio, l'utilizzo di questi coatings sempre più vicini alle costruzioni composite, possono anche migliorare le prestazioni di resistenza chimica in ambienti aggressivi ed alle alte temperature. A tale riguardo, l'impiego di coatings geopolimerici hanno dato significativi miglioramenti. Sono in fase di studio varie formulazioni di strutture composite che prevedono appunto l'impiego di polimeri inorganici che interpretano un significativo comportamento viscoelastico unitamente a buone proprietà resistenziali per le caratteristiche proprietà ceramiche che presentano.
1- Tecnica innovativa che prevede l'utilizzo di microonde per
l'innesco di reazioni esotermiche (SHS);formazione in situ di
rivestimenti intermetallici a base alluminio per l'impiego di leghe
ad alte temperature in atmosfere corrosive ed ossidative, partendo
da miscele di polveri metalliche. 2- Produzione, studio e
caratterizzazione metallurgica di coatings di Alluminuri su leghe
ferrose e titanio c.p., ottenuti per interdiffusione ad alta
temperatura di riporti di alluminio e leghe, dopo hot-dipping in
bagni di metallo fuso. 3- Correlazione, valutazione e studio
dell'utilizzo di dati da prove di resilienza in temperatura, come
carico di snervamento dinamico e carico massimo, per la
determinazione del KIC di leghe ferrose e non in alternativa alle
normate tecniche metallurgiche.
1- La tematica di ricerca prevede due stadi di avanzamento: un
primo stadio che riguarda lo studio della realizzabilità della
sintesi di intermetallici performanti in condizioni estreme di
impego ad alte temperature, partendo dalla sinterizzazione reattiva
di miscele di polveri metalliche. Questa tecnica prevede
l'applicazione di una forma di energia che deve provvedere
all'innesco termico iniziale delle reazioni adiabatiche di tipo
esotermico SHS (self propagating-high temperature-synthesis). Un
secondo stadio di avanzamento valuta l'impiego della tecnica sopra
citata nella formazione di rivestimenti superficiali di alluminuri,
su leghe ferrose e non, che presentano elevati punti di fusione per
l'impiego ad alta temperatura ed elevatissima resistenza
all'ossidazione a caldo. L'innesco della sintesi di reazione
esotermica, può avvalersi anche dell'ausilio di microonde e non
solo di tradizionali forme di riscaldamento termico che apportano
calore anche al substrato da rivestire. L'impiego delle microonde,
come sorgente di innesco reazione, riduce il tempo di formazione
dell'intermetallico a pochi secondi, basso impatto ambientale e
ridottissimi consumi di energia senza causare danni di natura
termica al substrato. Per effetto della elevata esotermicità delle
reazioni di sintesi degli intermetallici, viene favorita l'adesione
coating/substrato per effetto di fenomeni di interdiffusione
all'interfaccia rivestimento/substrato metallico. 2- A causa dei
severi problemi di ossidazione che intervengono ad alta
temperatura, le applicazioni tecniche del titanio e dell'acciaio
sono limitate a temperature molto più basse di quelle permesse
dalle loro proprietà meccaniche. La formazione di rivestimenti
protettivi da applicarsi a substrati con geometrie superficiali
molto complesse, può trovare una adeguata risposta nell'utilizzo
della tecnica di rivestimento "hot-dipping" e successivo
trattamento termico superficiale di interdiffusione, per migliorare
la resistenza all'usura, alla permeazione e all'ossidazione e
corrosione ad alta temperatura. L'operazione prevede una immersione
in un bagno fuso di Alluminio o lega di Al del componente da
rivestire e successivo trattamento termico ad alta temperatura che
porta alla trasformazione del rivestimento di Al (per hot-dipping)
con formazione di un coating di alluminuro particolarmente aderente
al substrato per via dell'attivazione dei fenomeni di
interdiffusione all'interfaccia lega /rivestimento. Particolare
attenzione sarà rivolta all'influenza degli elementi di lega che
modificano significativamente le proprietà meccaniche e chimiche
dei rivestimenti ottenuti. 3- Non sempre, per dimensione e forma
del componente, è possibile effettuare misure standardizzate di KIC
per la valutazione della tenacità a frattura. E' quindi valutata ed
esplorata la possibilità di correlare la semplicità della prova
Charpy strumentata (con provini di ridotte dimensioni) con il KIC.
Sulla base di dati sperimentali di resilienza ricavati da curve
carico-tempo ( valore del carico massimo e del carico di
snervamento dinamico), a bassa temperatura, dove per i metalli ccc
come l'acciaio al solo carbonio di uso generale vale lo stato
triassiale di tensione, viene elaborato un semplice schema
matematico che tiene conto della classica formula per il calcolo
della tenacità a frattura: KIC= ß sd (p a )1/2 dove sd è lo
snerv.dinamico e ß un fattore di forma legato all'entità della
deformazione plastica all'apice dello sviluppo della cricca con
morfologia fragile.
2- Leghe ad alta entropia
Conventionally, simple solid solution structures, such as CFC or BCC are formed in high entropy alloys instead of ordered crystalline compounds due to the high entropy effect, starting from liquid synthesis methods as arc melting or induction melting process. The ingots were then remelted at least three or four times to improve the homogeneity under high vacuum.
