Progetto POPADI

Il progetto di cooperazione e di scambio di ricercatori è condiviso fra ICMATE Milano e la AGH University of Science and Technology di Cracovia, Faculty of Foundry Engineering, e riguarda l’ottimizzazione del processo per la produzione di una ghisa sferoidale austemperata con elevata stabilità microstrutturale.
La produzione di ADI commerciali avviene attraverso il trattamento termico in due fasi (austenitizzazione + austempering) di ghise sferoidali convenzionali. La microstruttura risultante è denominata ausferrite (ferrite + austenite metastabile + grafite nodulare) ed ha un ottimo compromesso fra elevata resistenza alla deformazione plastica ed allungamenti a rottura (duttilità), con costo contenuto per le ridotte concentrazioni di elementi alliganti. Tutto ciò rende le ADI 1000 (carico massimo a rottura minimo 1000 MPa) competitive con alcuni acciai da bonifica (es. 40NiCrMo-6) per realizzare componenti per mezzi di trasporto pesanti e movimentazione terra. L’austenite metastabile può essere però instabile durante deformazione e trasformarsi in martensite infragilente, il che ne limita la lavorabilità per asportazione di truciolo e l’applicazione qualora si abbiano urti durante l’esercizio.
L’obiettivo del progetto POPADI è quello di individuare il contenuto in Ni (<= 1% in peso) da aggiungere ad una ADI 1000 convenzionale (priva di Ni) e le condizioni del trattamento termico di austenitizzazione (<= 900°C) tali da ottenere una ADI 1000 con un compromesso fra resistenza alla deformazione e duttilità migliore della ADI convenzionale di riferimento (Material Quality Index – MQI > 1200), con elevata stabilità dell’austenite metastabile. I contributi di ICMATE e AGH alla collaborazione sono complementari.
La produzione delle ghise avviene in AGH, con la caratterizzazione della trasformazione per formare l’ausferrite, e la caratterizzazione microstrutturale della stessa mediante tecniche microscopiche e magnetiche. In ICMATE la caratterizzazione delle nuove ADI è di tipo meccanico (resistenza alla deformazione e duttilità – calcolo del MQI), e la classificazione della stabilità dell’austenite avviene mediante metodi di modellazione delle curve di deformazione plastica sviluppati in ICMATE. La microstruttura prima e dopo deformazione è analizzata mediante tecniche microscopiche e diffrattometria con raggi X.