Caratterizzazione microstrutturale e meccanica di un acciaio inossidabile indurente per precipitazione prodotto mediante Laser Powder Bed Fusion

L’attività sperimentale presentata in questa tesi si è focalizzata sulla caratterizzazione microstrutturale e meccanica di un acciaio inossidabile indurente per precipitazione (Böhler AMPO M789) prodotto tramite la tecnologia additiva Laser Powder Bed Fusion (L-PBF), nota anche come Selective Laser Melting (SLM). I provini, realizzati presso il competence center Bi-REX, sono stati sottoposti a trattamenti termici di solubilizzazione, tempra e invecchiamento secondo le indicazioni di Böhler. L’attività di ricerca è stata svolta al fine di correlare le proprietà meccaniche alle caratteristiche microstrutturali dell’acciaio prodotto con L-PBF; in particolare, sono state effettuate prove di trazione, resilienza e durezza. Lo studio ha previsto anzitutto la caratterizzazione microstrutturale dei campioni a condizioni di trattamento differenti (As-Built, dopo tempra di soluzione e trattamento completo). Queste analisi hanno permesso di valutare le condizioni post-produzione dei campioni realizzati tramite L-PBF e hanno permesso di confermare la formazione di una completa struttura martensitica massiva dopo tempra di soluzione. La campagna di prove meccaniche ha evidenziato un elevato incremento delle proprietà resistenziali in seguito al trattamento termico di invecchiamento, al quale è corrisposta una consequenziale riduzione della duttilità. L’incremento di prestazioni è riconducibile alla precipitazione di fasi intermetalliche di rinforzo di dimensione nanometrica. La caratterizzazione delle superfici di frattura ha permesso di definire i diversi meccanismi di frattura coinvolti nel processo di rottura in regime di sollecitazione quasi statico ed impulsivo. Il complesso delle attività ha consentito di definire il comportamento meccanico del materiale in condizioni as-built e dopo trattamento termico completo permettendo di definirne tutti i parametri fondamentali per un suo utilizzo in fase di progettazione.