Realizzazione di modelli previsionali delle proprietà meccaniche di getti di grande spessore prodotti in ghisa ferritica sferoidale EN GJS 400-15 basati su Machine Learning

Le ghise costituiscono una categoria di materiali che, grazie alle loro proprietà meccaniche, sono fondamentali per numerose applicazioni ingegneristiche. Fra le diverse tipologie di ghise, quelle sferoidali, per le loro peculiarità sono utilizzate diffusamente nei settori automobilistico, energetico e strutturale, e sono ancora oggetto di sviluppo e studi scientifici. In questo elaborato è stata posta attenzione all’influenza dei tempi di solidificazione sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche di getti in ghisa sferoidale ferritica (EN-GJS-400-15) di dimensioni grosse dimensioni (cubi 350x350x350, 700x700x700 e 1000x1000x1000 mm3) e quindi con tempi di solidificazione molto lunghi (3 h, 10 h e 20 h). All’aumentare dei tempi di solidificazione, si è osservato un aumento della degenerazione della grafite (formazione di grafite chunky) e delle dimensioni dei noduli a causa dell’aumento dei fenomeni di segregazione locale e della riduzione del sottoraffreddamento, soprattutto nei campioni estratti dal centro dei getti. Sia durezza che resistenza a fatica sono state influenzate negativamente dall’aumento dei tempi di solidificazione con una riduzione del limite di fatica del 33% per i campioni estratti da zone solidificate in 20 ore rispetto a campioni estratti da zone solidificate in 3 ore. I dati della caratterizzazione microstrutturale e meccanica sono quindi stati utilizzati per lo sviluppo di un modello in grado di prevedere i valori di durezza e della resistenza a fatica all’interno dei getti in funzione della microstruttura.