Ricoprimenti a letto fluido di Al2O3 e acciaio sulla lega AA6082 T6: finitura superficiale e comportamento a fatica

Le condizioni superficiali di un componente meccanico giocano un ruolo fondamentale nel suo comportamento a fatica. Cruciale da questo punto di vista risulta l’effetto della rugosità come anche delle condizioni di stress indotte da particolari trattamenti. Un crescente interesse verso l’applicazione di coating su substrati metallici si è manifestato negli ultimi anni al fine di migliorarne la durezza, la resistenza all’usura e la resistenza a corrosione. In questo lavoro è stata analizzata l’efficacia di una particolare lavorazione effettuata con letto fluido (Al2O3 e acciaio) sul comportamento a fatica della lega di AA 6082 T6. Le prove di fatica, eseguite con macchina a flessione rotante e campione a sbalzo, evidenziano come i campioni dopo il trattamento superficiale mostrino un notevole aumento della vita a fatica con entrambe le tipologie di polveri utilizzate. E’ stato osservato un considerevole aumento del numero di cicli a rottura oltre che del limite di fatica. Il trattamento a letto fluido è una tecnica relativamente nuova, semplice da attuare grazie al fatto che agisce in maniera puramente meccanica. A seguito dei ripetuti impatti a bassa velocità (dell’ordine di qualche m/sec) il metallo base viene ricoperto, si modificano le proprietà superficiali in quanto inducono dei cambiamenti microstrutturali sulla superficie. Il riporto è stato studiato e caratterizzato in termini di spessore, durezza, rugosità e adesione. Una elevata durezza del film, superiore a quella del substrato, unitamente a una più bassa rugosità superficiale è stata ottenuta grazie alla capacità delle polveri di coprire le microvalli e smussare i micropicchi a seguito dei ripetuti impatti delle particelle sul substrato metallico. A livello microstrutturale sono stati rilevati con diffrattometria RX stress residui di compressione unitamente ad una maggiore densità di dislocazioni. Entrambi i fenomeni rappresentano un ostacolo al processo di nucleazione della cricca che si traduce in una maggiore vita a fatica, superiore anche più di un ordine di grandezza a parità di condizioni di prova tra campioni trattati e non trattati.