Riassunto analitico
In questo studio di tesi sono state approfondite le conoscenze sulla lega bifasica Ti6Al4V concentrandosi sul trattamento termico post processo a seguito della realizzazione del componente tramite additive manufacturing. I componenti costruiti mediante Direct Melting Laser Sintering sono stati sottoposti ad una serie di trattamenti sia ordinari che sperimentali eseguiti mediante un forno ad alto vuoto, che consente di eseguire raffreddamenti controllati mediante Argon. Dal momento che si ha la possibilità di eseguire raffreddamenti mediante tale gas si è deciso di studiare oltre alle variabili classiche di un ciclo termico, che sono tempo e temperatura, anche la pressione in camera dovuta all’immissione di Ar. Si è quindi studiato se e come la pressione dell’Argon influisce o meno sulla velocità di raffreddamento e sulla microstruttura del materiale.
La finalità di questa ricerca è l’ottimizzazione del trattamento termico per migliorare le proprietà meccaniche dei componenti realizzati diminuendo il più possibile i tempi di produzione. Precisamente come miglioramento delle proprietà meccaniche si intende l’ottenimento di un buon compromesso tra il limite di snervamento (σy) , il carico di rottura (σR) e l’allungamento percentuale (ε%)e un buon andamento della curva di fatica.
Sui provini additive in lega di titanio sono stati eseguiti cicli di ricottura sia in campo α+β variando il tipo di curva di raffreddamento, ovvero modificando le temperature in cui avviene l’immissione di Argon, sia in campo β in cui i cicli differiscono totalmente in tempi, temperature e pressioni, ma hanno in comune la temperatura alla quale avviene l’insuflaggio del gas.
Dopo l’ottenimento dei vari provini, si è proceduto con la caratterizzazione del materiale andando ad effettuare un’analisi di immagine per definire densità e porosità, a determinare tipologia e quantità di fasi cristalline presenti mediante analisi XRD, a determinare con il microscopio ottico i vari tipi di microstruttura formatasi. Inoltre si sono effettuate prove di trazione e di fatica per vedere come il materiale rispondesse ad ogni variazione di trattamento, legando risultati di tali prove con la microstruttura del materiale e i tipi di difetti presenti dovuti ai parametri di processo o ad un trattamento termico non ottimale.
Sperimentalmente si è testato che per ottenere un componente di questa lega adatto ad un certo tipo di applicazione, che abbia un buon andamento a fatica o buon comportamento a trazione o un buon allungamento o tutte queste caratteristiche, bisogna dosare in maniera perfetta temperatura, tempo e pressione all’interno del ciclo termico.
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