Laboratorio di analisi dei guasti metallurgici
Le vostre esigenze: ottimizzare la produzione dei vostri prodotti metallici e analizzare le cause dei guasti metallurgici
Siderurgici, fonderie, costruttori e fornitori: siete soggetti a importanti sfide strategiche che vi impongono di monitorare la qualità dei vostri materiali per ottimizzare i vostri processi industriali (costi, tempi, tasso di scarto…). FILAB, laboratorio di analisi di metallurgia e siderurgia e di guasti metallurgici, vi accompagna.
Che siano utilizzati nel settore dell’aeronautica, dell’automobile, del medicale, ferroviario o nucleare, i componenti in lega metallica svolgono funzioni meccaniche strategiche per la sicurezza delle persone e dei beni.
Che cos’è un guasto metallurgico?
Un guasto metallurgico, o guasto di lega metallica, si verifica quando un materiale metallico non è più in grado di svolgere la sua funzione a causa di una modifica della sua struttura, della sua composizione o delle sue proprietà fisiche. Questo guasto si caratterizza innanzitutto per un’alterazione delle proprietà meccaniche del materiale metallico. Ciò può comportare cricche, porosità, corrosione, rotture, ossidazione e altri problemi che compromettono le prestazioni e la durata del componente o della struttura.
Le problematiche legate ai guasti metallurgici
Dalla progettazione alla commercializzazione di un prodotto con componenti metallici, vi trovate ad affrontare diversi tipi di problematiche, riguardanti:
- Il controllo delle materie prime
- La sostituzione di leghe metalliche
- La comprensione e l’anticipazione del comportamento dei materiali nel loro ambiente di utilizzo
- Le prestazioni dei trattamenti superficiali
- L’ottimizzazione dei processi di fabbricazione e lavorazione per ridurre il rischio di guasto.
Le cause dei guasti metallurgici
I guasti metallurgici sono generalmente causati da variazioni impreviste nelle condizioni di utilizzo o di fabbricazione, come un trattamento termico inadeguato, una pressione eccessiva, sollecitazioni meccaniche o di sovraccarico che inducono fatica dovuta a sollecitazioni ripetute, ma anche fenomeni di corrosione, oppure un processo di fabbricazione difettoso. Un’analisi metallurgica e metallografica in laboratorio è spesso necessaria per identificare le cause sottostanti dei guasti osservati.
Perché rivolgersi a un laboratorio specializzato in guasti metallurgici?
In qualità di industriale nei settori della Metallurgia, Siderurgia e Fonderia, è fondamentale ottimizzare la produzione dei vostri prodotti metallici. I guasti metallurgici possono essere pericolosi e costosi perché possono causare una perdita di integrità strutturale, incidenti industriali e costose riparazioni.
Comprendere le cause dei guasti metallurgici che possono compromettere le prestazioni dei vostri prodotti richiede una competenza approfondita e un’analisi rigorosa dei parametri coinvolti nella fabbricazione dei vostri componenti. Il laboratorio FILAB è al vostro fianco in questo percorso, fornendovi soluzioni personalizzate di analisi dei guasti metallurgici.
Le nostre soluzioni: accompagnare gli industriali grazie alla nostra competenza metallurgica per identificare e risolvere i guasti dei prodotti metallici
FILAB, laboratorio composto da esperti in analisi metallurgica e caratterizzazione dei guasti, vi propone i propri servizi analitici, dalla progettazione alla fabbricazione e all’implementazione di un prodotto con componenti metallici.
Grazie alla sua esperienza e al suo parco strumentale all’avanguardia, il laboratorio FILAB dispone di un’ampia gamma di strumenti specifici per il settore metallurgico che consentono di garantire le seguenti prestazioni:
Pertanto, associata ai controlli della composizione chimica e delle proprietà meccaniche, la competenza metallurgica consentirà di verificare la struttura metallografica generale del materiale e di individuare l’eventuale presenza di difetti. Questi difetti (precipitati, inclusioni, porosità, cavità da ritiro, …) costituiscono punti di fragilità.
La nostra competenza metallurgica tramite esame metallografico
Quando si tratta di comprendere le proprietà di un materiale metallico, l’esame metallografico può fornire informazioni importanti sulla sua struttura interna. Può rivelare la presenza di difetti, discontinuità e altre anomalie che possono alterare le prestazioni e la durata del materiale. Il laboratorio FILAB è specializzato nell’analisi metallografica.
Le diverse tecniche di analisi dei guasti metallurgici
Le tecniche di analisi del guasto metallografico si basano sullo studio della microstruttura del campione prelevato dal componente metallico danneggiato dal guasto.
Durante l’analisi di un guasto metallurgico o di un guasto di lega metallica si utilizzano diverse tecniche:
- Il microscopio ottico consente di osservare le strutture superficiali e i difetti del campione mediante diverse tecniche di colorazione e polarizzazione.
- Il SEM per la metallurgia utilizza fasci di elettroni per studiare la struttura interna del campione con una risoluzione superiore a quella della microscopia ottica.
- La diffrazione dei raggi X consente di ottenere informazioni sulla struttura cristallina del campione.
Le nostre analisi dei guasti metallurgici
Le nostre analisi chimiche complementari
Studio dei guasti : studio delle facce di frattura, analisi di contaminazioni o particelle, problema di adesione, fenomeno di corrosione, esame metallografico, analisi di saldatura...
Analisi chimiche su misura : determinazione della purezza e delle impurità
Analisi di superficie e caratterizzazione dei rivestimenti
Prova di scorrevolezza sulle polveri
Controllo delle qualità delle leghe metalliche : ferrose e non ferrose, acciai inossidabili (NF EN 10088-1/2/3), basi titanio, rame, piombo, nichel, zinco, alluminio, stagno, cobalto...)
Analisi dell'alluminio, tallio, gallio e indio
Le nostre FAQ
L'analisi dei guasti metallurgici consente di comprendere le ragioni di un guasto in un metallo. Questa analisi inizia con l'esame visivo e macroscopico del materiale, seguito dalla preparazione del campione per l'osservazione microscopica. (ottica, elettronica a scansione e diffrazione dei raggi X) per analizzare la struttura e la composizione del campione.
I risultati di queste analisi aiutano il laboratorio a identificare il tipo di guasto, come corrosione, fatica, rottura, ecc.
La metallurgia si concentra sullo studio delle proprietà fisiche e chimiche dei metalli e delle leghe, nonché sulla fabbricazione e sullo sviluppo di nuovi materiali per applicazioni specifiche.
La metallografia è una tecnica di analisi specifica che implica la preparazione di campioni di metallo per analizzarli al microscopio. Consente di esaminarne la struttura, la composizione e la qualità. La metallografia è essenziale per caratterizzare le microstrutture dei metalli, il che è utile per comprendere il loro comportamento meccanico e la loro suscettibilità alla corrosione o ad altri fenomeni di degrado, ossia i guasti metallurgici.
L’expertise di Filab nel campo della metallurgia è così rafforzata dall’expertise in metallografia. Grazie a questa expertise metallurgica, il laboratorio è in grado di effettuare analisi sulla struttura dei metalli nel corso di diverse indagini.
L'analisi delle facce di frattura e la frattografia sono due tecniche di analisi della rottura di un materiale. La rottura fa parte dei guasti dei materiali.
L'analisi delle facce di frattura si concentra sull'esame macroscopico della superficie di frattura, mentre la frattografia esamina la microstruttura della superficie di frattura a livello microscopico. Questa differenza consente di ottenere informazioni complementari sulla rottura di un materiale.
La frattografia è particolarmente utile per i materiali con una struttura fine o complessa, mentre l'analisi delle facce di frattura è più applicabile ai materiali con una struttura macroscopica più semplice. Combinando queste due tecniche, il laboratorio può ottenere una comprensione più completa del guasto di un materiale.
Gli industriali si trovano ad affrontare numerose problematiche legate ai guasti delle leghe metalliche, che richiedono un approccio multidisciplinare.
Risolvere i guasti delle leghe metalliche consente di intraprendere un percorso di miglioramento continuo per ottimizzare le prestazioni e l'affidabilità dei prodotti, riducendo al minimo gli impatti sull'ambiente e garantendo la sicurezza.
La rilevazione dei guasti, la comprensione dei loro meccanismi complessi e la selezione oculata dei materiali sono al centro delle sfide industriali. Il laboratorio FILAB propone analisi dei guasti e un supporto in ricerca e sviluppo.
Alcune leghe metalliche specifiche possono subire guasti caratteristici, e la composizione della lega può influenzare il tipo di guasto riscontrato.
- Acciaio inossidabile (austenitico)
Fessurazione da corrosione sotto sforzo (SCC): gli ambienti clorurati possono indurre cricche negli acciai inossidabili austenitici, in presenza di tensioni interne o applicate.
- Leghe di alluminio
Corrosione galvanica: quando le leghe di alluminio sono a contatto con un metallo come l'acciaio inossidabile e in presenza di un elettrolita, l'alluminio può subire una corrosione accelerata a causa della differenza di potenziale elettrochimico tra i metalli.
- Leghe di titanio
Corrosione per vaiolatura: sebbene le leghe di titanio siano estremamente resistenti alla corrosione, in ambienti molto aggressivi, ad esempio in presenza di cloruri ad alta temperatura, possono subire una corrosione localizzata.
- Acciai
Corrosione atmosferica: gli acciai, se non sono adeguatamente protetti, possono subire una rapida corrosione quando sono esposti all'atmosfera, in particolare in ambienti umidi o salini, con conseguente formazione di ruggine.
- Leghe di nichel
Creep ad alta temperatura: le leghe a base di nichel, sotto sforzi estremi e a temperature molto elevate, possono deformarsi lentamente.
- Bronzo
Fatica: i componenti in bronzo possono subire guasti per fatica a causa di carichi ciclici ripetuti.
Ogni lega ha proprietà uniche che influenzano il comportamento in diverse condizioni di utilizzo e ambientali. La comprensione dei meccanismi di guasto specifici di ogni tipo di lega è essenziale per la selezione dei materiali e la progettazione dei componenti.
Le leghe metalliche possono subire diversi tipi di guasti in funzione della loro composizione, del trattamento termico, dell'uso e dell'ambiente in cui si trovano. Ecco i principali tipi di guasti riscontrati nelle leghe metalliche:
- La fatica di un materiale e qui del metallo indica il guasto progressivo di un materiale sotto l'effetto di sollecitazioni ripetute o fluttuanti, spesso ben inferiori al limite di elasticità del materiale.
- La corrosione è il degrado dei metalli causato da una reazione chimica con il loro ambiente.
- L'usura è la perdita progressiva di materiale dalla superficie di un metallo dovuta a contatti fisici e movimenti relativi.
- La fessurazione da corrosione sotto sforzo è un guasto causato dalla combinazione di corrosione e sollecitazioni di trazione.
- Il creep è la deformazione lenta e permanente di un materiale sotto l'effetto di sollecitazioni costanti ad alta temperatura.
- La fragilizzazione da idrogeno è un processo per cui i metalli diventano più fragili e soggetti a criccarsi in presenza di idrogeno.
- La fragilizzazione da rinvenimento si verifica in alcuni acciai legati che, quando sono esposti a determinate temperature intermedie, possono perdere la loro tenacità.
Questi tipi di guasti mostrano l'importanza di scegliere la lega giusta per un'applicazione specifica, così come l'importanza del trattamento termico, della progettazione e della manutenzione nella durata di vita dei componenti metallici.
