Le ghise ADI ed i nuovi materiali IDI e ADI WR, a...

Le ghise ADI ed i nuovi materiali IDI e ADI WR, a confronto con gli Acciai e con le Ghise Perlitiche ing Franco Zanardi Zanardi Fonderie S.p.A. (IT)

alumotive 2009 Montichiari, 03-04 Aprile 2009 Pagina 1 di 12

1 Sommario Questo documento fornisce informazioni sulle caratteristiche di resistenza a fatica, sensibilità all’intaglio e resistenza all’urto delle ghise sferoidali (DI), ghise sferoidali austemperate (ADI) e ghisa duttile perferritica (IDI), in confronto all’acciaio bonificato (42CrMo4), risultanti da un programma di ricerca svolto in Italia presso Zanardi Fon-derie. La lavorabilità è uno degli aspetti primari per lo sviluppo di ghisa ADI. Sono stati sviluppati i seguenti gradi di ghisa ADI: SAE J2477 AD750, ISO 17804 JS/800-10, ISO 17804 JS/900-8 and ISO 17804 JS/1050-6. Negli ultimi anni, il costo crescente dei leganti ha comportato un più lento sviluppo di nuove applicazioni per i gradi ADI più bassi. Questo ha gettato le basi per l’invenzione della ghisa IDI perferri-tica (Brevetto in registrazione). Le ghise austemperate di alto grado: ADI ISO 17804 JS/1200-3, ISO 17804 JS/1400-1 (ISO 17804 JS/HBW400), ISO 17804 JS/HBW450 vengono comunque proposte ai progettisti, assicurando che la lavorazione meccanica avvenga in modo integrato col processo di produttivo, a costi di mercato.

2 Background

Figure 2: Lay-out di una fonderia a ciclo integrato per la produzione di componenti in ADI.

Figura 1: Vista dei tre forni di au-stempering AFC-Holcroft UBQA 36x72x36.

Zanardi Fonderie S.p.A. ha iniziato la produzione di ghisa ADI nel 1982, acquisendo la licenza del brevetto “Germanite” (Dr. Muehlberger) del 1986, per la fabbricazione dei cosiddetti gradi lavorabili ADI. Questo fu fatto affinché la lavorazione meccanica da parte del cliente fosse effettuata senza problemi. Dal 1995 è stato fatto uno sforzo congiunto per investire ed ottimizzare un tipo di im-piantistica dedicata alla produzione di ghisa ADI. La Figura 2 mostra uno schema di fonderia a ciclo integrato, progettata ai fini dell’ottimizzazione dei flussi operativi per getti in ADI. Tutti i nostri processi sono inclusi all’’interno di un solo stabilimento, dal-la progettazione al trattamento termico, verniciatura e lavorazione meccanica. Zanardi Fonderie produce attualmente 10,000 ton/anno di getti in ADI, la maggior parte dei quali vengono lavorati dopo il trattamento termico. Il trattamento termico viene effettuato utilizzando atmosfera controllata e tempra in bagno di sali. Ogni for-


no è equipaggiato di un bagno di sali fusi di 50 ton e di atmosfera gassosa endoter-mica. In aggiunta ai gradi ADI lavorabili (fino a ISO 17804 JS/1200-3), una parte considerevole della produzione riguar-da il grado ISO 17804 JS/1400-1, con durezza fino a 480 HB. Il grado ISO 17804 JS/1400-1 presenta una scarsa lavorabilità e, allo stato attuale, il grado ISO 17804 JS/HBW450 non è lavorabi-le. Per i gradi ADI a durezza più alta (che vengono lavorati prima del tratta-mento termico) sono richieste accura-tezza dimensionale e ripetibilità dopo trattamento termico. La ripetibilità è il risultato di un processo rigoroso di con-trollo del processo di colata e di tratta-mento termico. Il mercato dell’ADI in Italia si suddivide nei gradi sopra ac-cennati, come mostrato in Figura 3.

ADI 105046%

ADI 14003%

ADI 120013% ADI 750 - 800 - 900

37%

ADI 16001%

Figura 3: Suddivisione del mercato ADI in Italia

Le applicazioni dell’ADI per settore di mercato sono: 1. ADI SAE J2477 AD750 - ISO 17804 JS/800-10 - ISO 17804 JS/900-8 sono

state sviluppate in particolare per parti di sospensioni per camion, organi di trasmissione, componenti di assali, componenti per forche di sollevamento, componenti per gru installate su camion.

2. ISO 17804 JS/1050-6 il mercato principale consiste di componenti per il sotto-carro di macchine movimento terra.

3. ISO 17804 JS/1200-3 viene utilizzata principalmente per parti di camion o componenti di sottocarro macchine movimento terra che richiedono un com-promesso ottimale tra le proprietà di resistenza a fatica, all’urto e all’usura.

4. ISO 17804 JS/1400-1 (ISO 17804 JS/HBW400) e ISO 17804 JS/HBW450 so-no principalmente usate nelle applicazioni elencate al punto 3 ed anche per parti di frantumatori, dove il requisito di resistenza all’usura abrasiva prevale.

3 IDI (Perferritic Isothermal Ductile Iron), un nuovo grado intermedio tra ADI e Ghisa Sferoidale Perlitica

La ghisa IDI si propone come un grado intermedio tra i gradi ADI inferiori e GS perli-tica. É stata redatta la norma dal titolo ZND STD 101 : 2007 ricalcando la struttura della norma ISO 17804 : 2005 per le ghise sferoidali a matrice ausferritica. Lo scopo è quello di definire, designare e descrivere le caratteristiche e i requisiti della ghisa IDI perferritica. In confronto con i gradi di ghisa sferoidale perlitica (ISO 1083:2004), la ghisa IDI, grazie all’effetto del trattamento isotermico, presenta valori paragonabili di resistenza


a trazione e superiori doti di tenacità. La ghisa IDI viene prodotta attraverso il tratta-mento termico di una ghisa sferoidale non legata, colata dopo uno speciale pre-condizionamento del metallo base. Il carbonio è prevalentemente presente nella for-ma di particelle sferoidali di grafite. Il trattamento termico isotermico della ghisa IDI consiste sostanzialmente in:

1. riscaldamento del getto al di sopra della temperatura eutettoidica; 2. raffreddamento con velocità tale da consentire la formazione di perlite; 3. trasformazione della struttura per un tempo e a una temperatura adeguata a

produrre le proprietà desiderate (temperatura superiore alla temperatura di ini-zio formazione della martensite).

Questo processo porta alla formazione di una microstruttura che consiste prevalen-temente di ferrite e perlite distribuite in modo diverso dalla forma normalmente ri-scontrabile nelle ghise perliti-che as-cast di grado simile. La nuova matrice è chiamata “Perferritica” e conferisce al nuovo materiale proprietà uni-che. IDI non ha aggiunte di leganti. Questo aspetto apporta van-taggi in termini di costo oltre che al miglioramento delle per-formance tecniche. Infatti, l’assenza di leganti (molibdeno in particolare) porta a minori segregazioni e, conseguentemente, a una minore sen-sibilità alla variazione di spessore.

Ingrandimento 100 X Ingrandimento 500 X

Le proprietà di questo materiale vengono esposte nelle Tabelle 1 – 3. Tabella 1 : Proprietà meccaniche su provini colati a parte.

Spessore caratteristi-

co

Carico di rottura a trazione

Carico di scost. dalla

proporz.

Allun-gamento a rottura

t Rm (min)

Rp0.2 (min) A5 (min)

Designazione Materiale

mm N/mm² N/mm² %

t ≤ 30 730 440 7

30 < t ≤ 60 700 420 6 IDI

60 < t ≤ 100 640 380 5

Tabella 2 : Valori guida per durezza Brinell

Spessore caratteri-stico

Range durezze Brinell

t Designazione

materiale

mm HBW

t ≤ 30 240÷290

30 < t ≤ 60 240÷290 IDI

60 < t ≤ 100 220÷270

Tabella 3 :Valori tipici di resilienza su provini non intagliati

Figura 4 : Microstruttura ghisa IDI


Spessore caratteristico Valori tipici di resilienza T J

Designazione materiale

mm 23 °C -20 °C -40 °C t ≤ 30 60 55 45

30 < t ≤ 60 55 45 35 IDI 60 < t ≤ 100 50 40 30

I valori riportati derivano dalla media dei tre valori maggiori di quattro test

La ghisa IDI presenta una lavorabilità uguale a una GS perlitico/ferritica di simile du-rezza. Il grande vantaggio di questo materiale, grazie al trattamento termico, è quello di esibire un intervallo di durezze più ristretto di una normale ghisa as-cast.

4 Resistenza all’impatto. Confronto tra i gradi ADI, IDI e GS perlitica

Le seguenti figure (5 – 7) confrontano la re-sistenza a impatto delle GS, ADI e IDI a di-verse temperature (ghise ottenute dallo stesso processo di fonderia) e, a temperatu-ra ambiente, per diversi spessori. La ghisa IDI mostra valori intermedi tra GS perlitica e ADI. Nei getti, con spessori superiori a 25 mm, le differenze di resistenza a impatto a tempera-tura ambiente e a bassa temperatura tra IDI e ADI, sono minori rispetto ai valori riscon-trati su provetta a Y di spessore 25 mm.

Ciò potrebbe essere causato dal diverso tenore di leganti nel materiale. L’elevata per-centuale di leganti nelle ADI promuove la generazione di segregazioni che, viceversa, sono assenti nella ghisa IDI.

Figura 5 : Resistenza a impatto su provini non intagliati, spessore 25 mm (media di tre).

0

20

40

60

80

100

120

140

160

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30

Test temperature °C

J

ADI800

IDI

IDI

ADI 800

DI 700

0

20

40

60

80

100

120

140

0 25 50 75 100

Y test bar mm

J

Figura 6 : Resilienza su provino non inta-gliato a temperatura ambiente (media di tre 3.) IDI vs ADI800 e GS700

IDI

ADI 800

DI 700

0

2

4

6

8

10

12

0 25 50 75 100

Y test bar mm

J

Figura 7 : Resilienza su provino intagliato a temperatura ambiente (media di tre 3). IDI vs ADI800 e GS700

DI700


5 Resistenza a fatica, sensibilità all’intaglio, valori di soglia del fattore di intensificazione dello sforzo. Con-fronto fra ADI, IDI, GS e Acciaio

É noto che le proprietà a fatica delle ghise ADI crescono con la durezza, con un massimo nella gamma 320÷360 HBW (ISO 17804 JS/1050-6) in cui viene raggiunta la massima stabilità dell’austenite. Un programma recente di ricerca svolto da Zanardi Fonderie, confronta le proprietà di fatica ad alto numero di cicli dei diversi materiali elencati in Tabella 4.

Tabella 4 : Ricerca sui materiali ADI, IDI, GS e acciaio bonificato

Materiale # ID HBW Rm[MPa]

RP0,2 [MPa]

A5[%] Sym

JS/400-18 F1 172 434 301 17.9 ● PF1 242 746 492 3.97 ♦

JS/700-2 PF2 263 734 457 7.3 ▲

IDI I1 253 771 462 12.6 ●

JS/900-8 ADI 293 926 669 12.8 ● A1 345 1172 872 12.1 ♦

JS/1050-6 A2 330 1087 786 6.6 ▲

Acciaio bonificato 42CrMo4 S1 290 1021 872 13.9 ■

Ciascun materiale è stato identificato con il simbolo corrispondente nella colonna “ # ID” con questi significati: - F1 rappresenta l’unica analisi di GS ferritica, simbolo ● - PF1 e PF2 rappresentano le GS perlitico-ferritiche, ghisa tipo 1, simbolo ♦, o ghisa tipo 2, simbolo ▲, in base all’analisi chimica; - I1 rappresenta il grado IDI, simbolo ●; - ADI, A1 e A2 rappresentano le ADI con tre diverse analisi chimiche, con simbolo ●, ▲, ♦ rispettivamente, ma con stesso trattamento termico; - S1 rappresenta l’acciaio bonificato 42CrMo4, simbolo ■. Lo scopo delle sperimentazioni è stato quello di caratterizzare le proprietà a fatica di questi materiali. Sono stati applicati i seguenti vincoli di progetto: - Tutti i campioni di ghisa provengono dallo stesso processo di fonderia e sono colati in una forma contenente provette Lynchburg. - GS Ferritica e Perlitico-Ferritica sono state testate nelle condizioni as-cast. - IDI Perferritica e ADI sono state trattate a tempra isoterma in bagno di sali. Le provette sono state lavorate secondo la norma ISO 1143 “Rotating bar bending fatigue testing for metals”.


I diagrammi seguenti mostrano le proprietà statiche dei materiali testati (media di al-cune misure effettuate all’interno dello stesso lotto produzione).

771

F D

I

PF1

DI IDI

PF2

DI

AD

I

A2

- AD

I 160

nod

/sqm

m M

n 0,

23

A1

- AD

I 245

nod

/sqm

m M

n 0,

17926

1087

1172

434

746

734

Steel 42CrMo4;

1021

Rm = 4,2 HBW - 308,0

160 210 260 310 360

HBW

Rm

MPa

Figura 9 : Resistenza a trazione - Rm

A2

- AD

I 160

nod

/sqm

m M

n 0,

23

F D

I

PF1

DI

IDI PF

2 D

I

301

492 457

AD

I

A1

- AD

I 245

nod

/sqm

m M

n 0,

17

669

786

872

462

Steel 42CrMo4

872

Rp02 = 3,4HBW - 343,2

160 210 260 310 360

HBWR

p0,2

MPa

Figure 10 : Carico di scostamento dalla

proporzionalità - Rp0,2

È stato eseguito un confronto tra due diffe-renti analisi chimiche: - Con il simbolo ♦, i materiali PF1 e A1

hanno Mn = 0.17% e 245 Nod/mm2 - Con il simbolo ▲, i materiali PF2 e A2

hanno Mn = 0.23% e 160 Nod/mm2 Il trattamento termico di austempering tra i materiali A1 e A2 è stato esattamente lo stesso. Le prove di fatica a flessione rotante sono state eseguite presso il laboratorio di Za-nardi Fonderie secondo le norme ASTM E 739-91 per il calcolo e ISO 1143 per la preparazione dei provini. Sono state testate tre differenti geometrie di pro-vette per prove a flessione rotante a 5 milioni di cicli. Le geometrie testate sono elencate nella Tabella 5. Le geometrie 2 e 3 sono state adotta-te in modo da coprire il campo delle cricche lunghe per i materiali testati. Mediante diffrattometria a Raggi X è stata verificata l’assenza di tensioni residue conseguenti alla lavorazione meccanica. Il limite di fatica è stato calcolato seguendo il metodo Brownlee, Hodges and Rosenblatt Short Staircase. I parametri ΔKth sono stati calcolati assumendo inclinazione -0,5 usando l’equazione di El Haddad sul limite di fatica al 50% di probabilità di sopravvivenza.

# Diametro [mm]

Profondità intaglio

[mm]

Raggio intaglio

[mm]

1 6.5 0 0 2 8.0 1.0 0.1 3 10.0 2.0 0.1

F DI

PF1 DI

Tabella 5 : Geometria provette

Figura 8 : Allungamento a rottura

IDI

PF2 DI

AD

IA2 - ADI 160

nod/sqmm Mn 0,23

A1 - ADI 245 nod/sqmm Mn

0,1712,80

6,60

12,1012,60

17,90

3,97

5,30

Steel 42CrMo413,90

160 210 260 310 360HBW

A5

%


Con i limiti di fatica ed i valori del ΔKth ottenuti per ciascun materiale è stato possibile tracciare i diagrammi di Figura 11 e 12.

PF1

DI ID

IPF

2 D

I AD

I

F D

I

A2

- AD

I 160

nod

/sqm

m

Mn

0,23

A1

- AD

I 245

nod

/sqm

m

Mn

0,17

443

417410397

378

320

390

Steel 42CrMo4 439

y = 0,65x + 218,14

160 210 260 310 360

HBW

Δσ 0

/ 2

MPa

Figura 11 : Limite di fatica a flessione ro-tante a 5x106 cicli.

F DI

PF1 DI

IDI

PF2 DI

ADI


0,23


0,17

16,8116,11

13,42

12,39

11,47

14,56

21,97

Steel 42CrMo4 19,10

y = 0,016x + 9,309

y = 0,076x - 6,102

160 210 260 310 360

HBW

ΔK

th M

Pa m

0.5

Figura 12 : Valori di soglia del fattore di intensificazione degli sforzi a 5x106 cicli.

È interessante osservare il diverso comportamento tra le ghise ADI ♦ e ▲. La secon-da, con minore allungamento, mostra una peggiore prestazione a fatica se intagliata, mentre la prima offre un risultato migliore del previsto. L’analisi è stata approfondita sul fatto che il differente numero di noduli e tenore di Mn potessero essere respon-sabili del diverso comportamento, attraverso la stabilità dell’austenite. La risposta è stata ottenuta utilizzando il me-todo “Heat Tinting” seguito da esame microscopico. Nel ma-teriale ♦ non è stata rilevata una quantità significativa di austenite instabile, mentre nel materiale ▲ ne è stata stimata una presenza di circa il 15%. Il diagramma seguente mostra il parametro “Rapporto di resi-stenza – Endurance Ratio) cal-colato come [(Δσ0 / 2)/Rm]. Dalla prova di flessione rotante possono essere tratte alcune importanti conclusioni. Oltre alle sue proprietà, la ghi-sa ADI JS/1050-6 si conferma come uno dei migliori materiali competitor nei confronti dell’acciaio strutturale ad alta resistenza. Come dimostrato da ricerche precedenti, la quantità di noduli e segrega-zioni da leganti (Mn) influenzano la formazione di austenite instabile non reagita. Tali fattori devono essere presi in considerazione nel processo di produzione di getti per i quali la resistenza a fatica è un requisito di sicurezza. In aggiunta alle sue altre pro-prietà, specialmente la resistenza all’urto, la ghisa IDI costituisce un buon compro-messo tra le GS tradizionali, le ghise ADI e l’acciaio.

Figura 13 : Endurance ratio a flessione rotante

F DI

PF1 DI

IDIPF2 DI

ADI

A2

- AD

I 160

nod

/sqm

m

Mn

0,23

A1

- AD

I 245

nod

/sqm

m

Mn

0,17

0,380,38

0,44

0,540,51

0,74

0,51

Steel 42CrMo40,43

ER = -0,00202 HBW + 1,04868

160 210 260 310 360HBW

ER


6 Resistenza all’usura. Confronto tra ghise ADI e materiali tradizionali per applicazioni a usura

Fin dall’inizio la resistenza a usura è stata una delle proprietà più apprezzate delle ghise ADI. Oltre ai gradi tradizionali ADI, e ai materiali tipicamente resistenti all’usura come le ghise bianche da usura e alcuni acciai, deve essere considerata un’innovativa classe di materiale: ADI WR (Wear Resistant ADI): due gradi di questo ma-teriale sono stati recentemen-te sviluppati da Zanardi Fon-derie con il duplice scopo di produrre un materiale lavora-bile allo stato as-cast e dota-to di buona tenacità dopo austempering. Figura 14 : Microstruttura ADI WR1 e ADI WR2

Relative Wear Resistance % K +20°C [J]

Relative Wear Resistance %

AD

I32

0 ÷

520

HB

W

Ni-C

r Har

d (H

igh

Gra

des)

650÷

700

HB

W (6

0÷63

HR

C)

Q&

T B

oron

Ste

el54

0 H

BW

AD

I WR

470

÷ 50

0 H

BW

Cr-

Har

d (L

ow G

rade

)46

0 H

BW

K +20°C [J]

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

Material

Rel

ativ

e W

ear R

esis

tanc

e [%

]

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Un-

notc

hed

Impa

ct R

esis

tanc

e at

23°

C

K [J

]

Figura 15: Correlazione tra resistenza a usura abrasiva e resistenza all’impatto per diversi materiali. Di conseguenza, le ghise ADI WR sono direttamente in concorrenza con:

- ghise bianche resistenti all’abrasione (non legate - basso legate - a base di nikel cromo - con alto contenuto di cromo). Le ADI WR offrono una migliore tenacità, migliore resistenza all’urto e una matrice as-cast lavorabile grazie all’assenza di carburi semplici o complessi.

- alcuni acciai: le ADI WR offrono adeguata tenacità e resistenza all’urto in pa-recchie applicazioni.


Anche se l’esperienza con que-sti materiali è limitata, i risultati delle prime applicazioni sono promettenti, ponendo il materia-le in favorevole competizione con la maggior parte dei mate-riali per applicazioni a usura. I materiali dotati di elevata resi-stenza all’abrasione (ai quali generalmente corrispondono alti valori di durezza) hanno poca resistenza a sollecitazioni dina-miche. Le ghise ADI WR mostrano una buona combinazione delle due proprietà. La Figura 16, mostra la durezza (HBW) e la resilienza su provino non intagliato a +23°C per differenti materiali. Le ghise Cr-Hard e Ni-Cr-Hard (relativamente ai gradi più duri) presentano elevata durezza ma bassa resilienza. Quest’ultima caratteristica è spesso un requisito impor-tante nelle applicazioni reali. Le ghise ADI WR1 e ADI WR2 mostrano una miglior resistenza all’urto delle ghise Cr-Hard and Ni-Cr-Hard. La resistenza a usura abrasiva di un dato materiale dipende in lar-ga misura dalla sua durezza. Tuttavia, da Figura 17, è possibi-le comprendere un tipico com-portamento delle ADI WR. Pur esibendo durezze Brinell simili ai gradi ADI (JS/HBW450, JS/HBW400) e alla ghisa Cr-Hard 25% Cr Class IIIA, esse mostrano una resistenza all’usura maggiore di circa il 15%. Ciò è dovuto all’effetto P.I.T.R.A.M. (trasformazione dell’austenite residua in marten-site, indotta da azioni di compressione) provocato dall’applicazione di stress mecca-nico. Questa modifica strutturale ha luogo localmente, a livello microscopico, e pro-duce un marcato incremento di durezza e quindi di resistenza all’usura. Questa caratteristica è sempre presente nei gradi ADI ma, nel caso delle ghise ADI WR, è ancor più importante.

Ni-Cr-HC Class I A (Ni-Hard)12% Cr Class II A (Cr-Hard)

ADI WR1

ADI WR2

JS/1050-6 (ADI 1000)

JS/HBW400 (ADI 1400)

JS/HBW450 (ADI 1600)

33MnCrB5 (Q&T)

25%Cr Class III A (Cr-Hard)

1,000

1,100

1,200

1,300

1,400

1,500

1,600

1,700

300 350 400 450 500 550 600 650 700 750

Hardness [HBW]

Rel

ativ

e W

ear R

ate

Figura 17

Ni-Cr-HC Class I A(Ni-Hard)

12% Cr Class II A(Cr-Hard)

ADI WR1

ADI WR2

JS/HBW450(ADI 1600)

JS/HBW400(ADI 1400)

JS/1050-6(ADI 1000)

33MnCrB5(Q&T)

25%Cr Class III A(Cr-Hard)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

300 350 400 450 500 550 600 650 700 750

Hardness [HBW]no

tche

d Im

pact

Ene

r°C

Un-

gy K

+23

[J]

(63 HRC) (66 HRC)

Figura 16


7 CONCLUSIONI Negli ultimi dodici anni è stato sviluppato presso Zanardi Fonderie un ciclo produttivo integrato che consiste di operazioni di colata, trattamento termico e lavorazione mec-canica, finalizzato alla produzione di componenti in ADI. La produzione attuale di ghi-sa ADI è di 10,000 ton/anno, con una gamma di resistenza a trazione da 750 a 1600 Mpa e peso dei componenti fino ad 80 kg. Le principali applicazioni consistono di parti di camion e macchine movimento terra. Sono state sviluppate nuove applicazio-ni che combinano resistenza all’usura e all’impatto. L’aumento recente del costo dei leganti ha portato all’opportunità della messa a pun-to della ghisa IDI Perferritica (Brevetto in registrazione) che è un grado intermedio tra le ghise ADI (gradi inferiori) e la GS perlitica. Se comparata alla GS perlitica, la IDI mostra migliori doti di tenacità, ottenute grazie al trattamento isotermico. La lavorabi-lità della ghisa IDI è uguale a quella di una GS perlitica/ferritica di pari durezza ma con un favorevole intervallo di durezze. La lavorazione meccanica dell’ADI dopo trattamento termico a costi competitivi è un’attività consolidata ormai da parecchi anni. Allo scopo di avere una buona lavora-bilità dopo trattamento termico, tutti i processi metallurgici, sia allo stato liquido che allo stato solido, devono essere compiuti al miglior livello tecnologico, introducendo quindi gli investimenti necessari ad assicurare costanza e riproducibilità della qualità dei getti. I principali parametri ad essere monitorati sono un elevato numero di noduli e uno stretto range di valori di durezza. Se confrontati con l’acciaio, i componenti in ADI presentano una densità inferiore, una minor sensibilità all’intaglio e una eccellente resistenza all’usura. Essendo l’ADI un materiale multi-fase ad alte prestazioni, i parametri di processo per la sua produ-zione necessitano di uno stretto controllo. Per questo motivo, i processi ADI necessi-tano di grandi investimenti nel processo di fonderia e trattamento termico, con la massima integrazione possibile tra la fase di progettazione e lavorazione meccanica. L’incremento dei programmi di ricerca sulle proprietà del materiale, sulle regole di progettazione, assieme al successo delle applicazioni in esercizio stanno ad indicare l’elevato potenziale delle ghise ADI come un materiale di riferimento per applicazioni strutturali con elevati requisiti di resistenza. Il nostro lavoro di ricerca è particolarmen-te dedicato all’indagine delle proprietà a fatica e alla sensibilità all’intaglio. Ulteriori ricerche stanno per essere condotte relativamente ai seguenti argomenti:

• Tenacità alla frattura • Fatica oligociclica • Effetto dei difetti sulla resistenza a fatica • Proprietà di fatica su superficie grezza • Resistenza all’usura


8 Risorse supplementari + Zanardi Fonderie S.p.A. – Documentazione aziendale e programmi di ricerca + web: www.zanardifonderie.com + email: [email protected]


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