Formability improvement of 316 stainless steel sheets by sub-zero manufacturing

The main goal of this thesis is the valuation of formability of AISI 316 stainless steel sheets by sub-zero manufacturing. AISI 316 is a type of stainless steel widely used in corrosive environments, largely utilized in the biomedical field. Specifically, it was observed a formability improvement by sub-zero manufacturing, evaluated by uniaxial tensile tests carried in an environmental chamber cooled by liquid nitrogen. Subsequently, corrosion tests and evaluations of the material crystalline structure were conducted, which highlighted in the sub-zero specimens a biphasic crystalline structure with the presence of a martensitic phase. Ultimately, a finite element model was introduced with LS-DYNA software in order to predict computationally the behavior of the material.

L’obiettivo principale di questa tesi è la valutazione della formabilità di lamiere di acciaio inox AISI 316 dopo lavorazione sottozero. L’acciaio inox AISI 316 è uno dei tipi di acciai più utilizzati in ambienti corrosivi, ampiamente adoperato anche in campo biomedicale. Nello specifico si è andati ad osservare un miglioramento della formabilità mediante lavorazione sottozero, valutata tramite test di trazione monoassiale in camera climatica raffreddata con azoto liquido. Successivamente sono stati svolti test di corrosione e di valutazione della struttura cristallina del materiale lavorato a differenti temperature, osservando nei campioni lavorati sottozero una struttura cristallina bifasica con presenza di fase martensitica. Infine, si è introdotto un modello agli elementi finiti sviluppato tramite il software LS-DYNA per osservare computazionalmente il comportamento del materiale.