Caratterizzazione meccanica e microstrutturale di acciai sinterizzati realizzati con polveri prive di nichel

Attualmente, la maggior parte dei componenti meccanici in acciaio realizzati tramite metallurgia delle polveri utilizza polveri contenti nichel carbonile. Le polveri al nickel permettono di ottenere componenti con eccellenti proprietà di densità, tenacia e resistenza a fatica. Il nickel è però un elemento costoso e soggetto ad alte fluttuazioni di prezzo oltre ad essere cancerogeno, tanto che la sua manipolazione richiede l’implementazione di rigidi protocolli di sicurezza per la salute. I produttori di polveri, per tali ragioni, hanno messo a punto nuove formulazioni di polveri prive di nickel. L’utilizzo diffuso di queste è però frenato dalla mancanza di dati esaustivi sulle loro proprietà meccaniche e di esempi di applicazioni di successo nella produzione di componenti ad elevate prestazioni. Il progetto di ricerca NEWMAN, all’interno del quale si è sviluppata l’attività di tesi, punta ad incentivare l’utilizzo delle polveri prive di nickel. Per tale ragione sono state selezionate tre polveri diverse senza nichel: Astaloy 85Mo + 0.25C, Astaloy CrA + 0.25C and Astaloy CrA + 0.6C per valutarne il possibile utilizzo in sostituzione delle polveri con nichel. Con queste sono stati realizzati campioni che, dopo trattamento termico, sono stati caratterizzati. La caratterizzazione ha incluso, oltre a misure di densità e analisi microstrutturali, una completa caratterizzazione meccanica con prove di trazione, fatica, impatto e tribologiche. I risultati provano che le polveri prive di nickel, se accompagnate da una corretta ottimizzazione di processo e trattamento termico, possono sostituire le polveri contenenti Nichel o acciai tradizionali per la produzione di componenti ad alte prestazioni.