Studio del comportamento tribologico della lega AlSi10Mg prodotta mediante Laser Powder Bed Fusion in diverse condizioni di trattamento termico e superficiale.

La lega AlSi10Mg è la lega Al attualmente più indagata per la realizzazione di componenti mediante tecnologia Laser-based Powder Bed Fusion (LPBF). Nonostante l’elevata resistenza specifica dovuta alla sua peculiare microstruttura, la lega LPBF AlSi10Mg presenta ridotte proprietà tribologiche, che possono risultare un fattore limitante ad un suo più ampio impiego in numerosi settori industriali. Il presente lavoro di tesi ha quindi come obiettivo la caratterizzazione tribologica della lega LPBF AlSi10Mg sottoposta a trattamenti termici e di modifica superficiale. Nel dettaglio, sono stati analizzati gli effetti sulle proprietà tribologiche della lega di tre diversi trattamenti termici: T5 (invecchiamento artificiale a 160°C x 4h), T6 benchmark (solubilizzazione a 540°C x 1h e invecchiamento a 160°C x 4h) e T6 a rapida solubilizzazione (solubilizzazione a 510°C x 1h e invecchiamento a 160°C x 6h). Lo studio ha permesso di evidenziare come l’evoluzione microstrutturale indotta dai trattamenti termici abbia avuto effetti negativi sulla resistenza ad usura del materiale, mentre non sono stati rilevati effetti significativi in termini di coefficiente d’attrito. È stato poi valutato il comportamento tribologico della lega rivestita Ni-P e Ni-P + DLC. L’obiettivo di questa fase è stato quello di individuare un ottimale ciclo di deposizione tale da garantire: (i) l’integrazione di un eventuale trattamento termico nella sequenza di rivestimento; (ii) l’ottimizzazione del comportamento tribologico del componente. I rivestimenti Ni-P hanno permesso di ottenere ottima resistenza ad usura, ma un aumento significativo del coefficiente d’attrito. L’impiego del DLC come topcoating invece ha permesso di abbinare un’eccellente resistenza ad usura ad un ridotto coefficiente d’attrito. L’integrazione della sequenza del trattamento termico T5 e T6R nella sequenza di rivestimento Ni-P + DLC non ha portato a criticità operative, evidenziando l’applicabilità di cicli tecnologici combinati.