Laboratorio di Metallurgia - DTG

Fonderia: La fonderia è una delle tecnologie metallurgiche di maggior rilievo, incentrata sulla dinamica dei fenomeni di solidificazione. L’obiettivo specifico dell’attività, che ha riguardato tanto le leghe ferrose (acciai e ghise) che quelle non ferrose (leghe di alluminio, magnesio, rame, titanio), è stato la comprensione delle complesse interazioni esistenti tra le caratteristiche chimico-fisiche delle leghe metalliche, i parametri del processo produttivo, l’evoluzione microstrutturale, il comportamento meccanico e tecnologico finale dei getti. Si è sviluppato un approccio integrato e interdisciplinare, in grado di abbinare le evidenze sperimentali con i risultati di modelli analitici e numerici dei principali fenomeni fisici coinvolti (fluidodinamica del riempimento degli stampi, solidificazione delle leghe, evoluzioni microstrutturali al raffreddamento, insorgere di stati tensionali). Questo approccio ha portato a sviluppare, tra l’altro, metodologie di ottimizzazione dei processi e processi di fonderia ad lato contenuto di innovazione (semi-solido, squeeze casting). Relativamente agli anni 2000, 2002 e 2004, il gruppo di metallurgia del DTG ha vinto il Premio Daccò, ambito riconoscimento che ogni anno viene assegnato alla migliore memoria scritta in lingua italiana riguardante la fonderia e la solidificazione. Processi di Saldatura: La saldatura è un processo metallurgico fondamentale per la realizzazione di manufatti in svariati settori applicativi. L’obiettivo specifico dell’attività, condotta su acciai inossidabili innovativi (duplex, superduplex, superaustenitici), superleghe, leghe di alluminio, è stato quello di ottenere una visione integrata dei processi di saldatura (sia tradizionali, che innovativi: laser, fascio elettronico, friction welding). Tale obiettivo è stato ottenuto mediante l’utilizzo integrato della simulazione (mediante modelli analitici e numerici) dei processi di saldatura (con descrizione di campi termici, previsione delle caratteristiche morfologiche di cordone e zona termicamente alterata, valutazione dell’evoluzione microstrutturale e dell’insorgere di stati tensionali) e di varie metodologie sperimentali (metallografia ottica ed elettronica, prove meccaniche, diffrazione di raggi X, misura di stati tensionali). Leghe preziose: Le leghe preziose e i relativi processi tecnologici costituiscono una peculiarità del territorio vicentino, con un distretto produttivo contraddistinto da imprese di piccola dimensione o artigianali. L’attività condotta ha avuto come obiettivo specifico l’inquadramento di alcuni approcci, originariamente soltanto empirici, in un contesto più sistematico e scientifico. Tutto ciò ha riguardato le problematiche relative alla tecnologia della brasatura delle leghe preziose (messa a punto di un dispositivo e di una procedura per la valutazione della bagnabilità delle leghe in funzione della loro composizione e delle condizioni di processo), ai processi di colata in cera persa (analisi sistematica dei difetti, razionalizzazione dei materiali per la formatura), ai processi innovativi (saldatura mediante laser a Nd-YAG, realizzazione di manufatti con le metodologie caratteristiche della metallurgia delle polveri, sistemi di ricottura mediante induzione a flusso trasverso). Materiali innovativi: In molte applicazioni industriali, è forte la necessità di sviluppare materiali innovativi, in grado di soddisfare a requisiti prestazionali sempre più spinti. L’attività ha avuto come obiettivo specifico quello di fornire metodi, procedure, criteri, esempi significativi per l’introduzione a livello industriale di materiali innovativi. Nel dettaglio, si è lavorato su - materiali compositi a matrice di alluminio: produzione di leghe rinforzate con schiume ceramiche, realizzazione di getti pressocolati in composito a rinforzo particolato, ottimizzazione di processi di saldatura di leghe con rinforzo discontinuo; - materiali nano-strutturati: realizzazione di un database relativo ai processi produttivi, alle caratteristiche di impiego, alle applicazioni; - leghe sinterizzate: sviluppo di combinazioni ottimali matrice/diamante per utensili, studio del comportamento a sinterizzazione di leghe preziose, processi di alligazione meccanica condotti su acciai duplex e superduplex.