Riassunto analitico
Il lavoro è incentrato sullo studio della deposizione di rivestimenti a base di carburo di tungsteno in matrici metalliche differenti tra loro e prive di Cobalto. La ricerca vuole dimostrare la possibilità di sostituire materiali convenzionali con alternative più sostenibili e meno impattanti senza necessario decremento di prestazioni meccaniche. Questo è un passaggio obbligato che molti settori, con l’avanzare del tempo, dovranno affrontare a causa delle continue e sempre più frequenti restrizioni sull’uso di determinate materie prime e materiali. L’unione europea ha infatti inserito nella lista dei “critical raw materials” il cobalto ed altri materiali ritenuti strategici, pericolosi per la salute dell’uomo e dell’ambiente, con importanti difficoltà legate all’estrazione e l’approvvigionamento. Il lavoro si impegna quindi a voler dimostrare che è possibile tagliare i legami con l’utilizzo del cobalto come matrice di hard-metals nella termospruzzatura.
Il lavoro di indagine è stato svolto in collaborazione con la ditta Flame Spray S.p.a. (Roncello-MB), che ha acquistato e fornito le polveri in esame mettendo a disposizione i loro impianti per la realizzazione dei diversi set di provini in esame, che sono poi stati testati presso il dipartimento di ingegneria di Enzo Ferrari dell’università degli studi di Modena e Reggio Emilia.
La caratterizzazione delle polveri e dei rivestimenti realizzati prevede l’acquisizione di micrografie tramite analisi SEM ed XRD. Seguiranno poi prove di resistenza ad usura, corrosione e durezza.
Gli esiti dei test e i risultati delle indagini svolte saranno esaminati con estrema attenzione per garantire ulteriori sviluppi dell’argomento affinché questi rivestimenti HVOF cobalt free possano essere realmente utilizzati a livello industriale.
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Abstract
The work is focused on the study of the deposition of tungsten carbide-based coatings in different metal matrices and without Cobalt. The research aims to demonstrate the possibility of replacing conventional materials with more sustainable and less impactful alternatives without a necessary decrease in mechanical performance. This is an obligatory step that many sectors, over time, will have to face due to the continuous and increasingly frequent restrictions on the use of certain raw materials and materials. The European Union has in fact included cobalt and other materials considered strategic, dangerous for human health and the environment in the list of "critical raw materials", with important difficulties related to extraction and supply. The work therefore undertakes to demonstrate that it is possible to cut the ties with the use of cobalt as a matrix of hard-metals in thermal spraying.
The investigation work was carried out in collaboration with the company Flame Spray S.p.a. (Roncello-MB), which purchased and supplied the powders under examination by making their plants available for the production of the various sets of specimens under examination, which were then tested at Enzo Ferrari's engineering department of the university of Modena and Reggio Emilia.
The characterization of the powders and coatings made involves the acquisition of micrographs through SEM and XRD analysis. Tests of resistance to wear, corrosion and hardness will follow.
The results of the tests and the results of the investigations carried out will be examined very carefully to ensure further development of the topic so that these cobalt free HVOF coatings can really be used on an industrial level.
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