Studio dell’effetto del tempo di permanenza nel trattamento termico di solubilizzazione in un acciaio inox austenitico ASTM A351 CF3

Questa relazione illustra l’attività di tirocinio svolta presso l’azienda Safas Spa che ha avuto come obiettivo lo studio dell’effetto del tempo di permanenza nel trattamento termico di solubilizzazione di un acciaio inossidabile austenitico colabile, il grado ASTM A351 CF3. La metodologia ha previsto la colata di tre lingotti, successivamente sezionati per ottenere 12 provini. Con l’eccezione di un campione di controllo lasciato allo stato "as cast", i restanti 11 provini sono stati sottoposti a riscaldamento in forno a 1100°C con tempi di permanenza crescenti (da 10 minuti fino a 24 ore), seguiti da una rapida tempra in acqua agitata. La successiva caratterizzazione del materiale è stata effettuata tramite analisi micrografiche con microscopio ottico e SEM, misurazione della ferrite e prove di trazione statica conformi allo standard internazionale ASTM A370. I risultati evidenziano che l'aumento del tempo di permanenza favorisce una transizione morfologica della ferrite δ, che passa da una struttura ramificata e acuminata a una distribuzione a isole arrotondate, accompagnata da un calo complessivo in percentuale rispetto la matrice austenitica. Il trattamento termico si è dimostrato altamente efficace nell'evitare la precipitazione di carburi e fasi secondarie, in particolare dissolvendo la fase sigma che è stata riscontrata unicamente all'interno della ferrite δ nel campione non trattato. Dal punto di vista meccanico, i provini trattati mostrano un netto miglioramento rispetto allo stato "as cast" che risulta l'unico a non soddisfare i requisiti minimi di normativa. Sebbene i trattamenti migliorino nettamente le caratteristiche dell'acciaio, le prove meccaniche hanno mostrato una notevole dispersione dei dati, rendendo complesso identificare una tendenza univoca dipendente dal tempo di permanenza. Un tale scattering dei dati è imputabile alla grana austenitica grossolana derivante dal lento raffreddamento del getto fuso, unita alle dimensioni ridotte della sezione utile dei provini testati.