Ottimizzazione di trattamenti termochimici applicati a dischi freno in ghisa per applicazioni racing

Il presente lavoro di tesi, svolto in collaborazione con le aziende Brembo  e Alfaossidazione, si   focalizzato sullo sviluppo e l’ottimizzazione di trattamenti termochimici di nitrurazione, nitrocarburazione e ossinitrocarburazione su dischi freno da racing. Le frenate molto intense che vengono effettuate durante le gare, causano un forte aumento di temperatura nella zona superficiale del disco, fino a temperature superiori a quelle di austenitizzazione della ghisa. A seguito del raffreddamento della superficie quindi, si generano delle trasformazioni microstrutturali che indeboliscono significativamente il materiale. L’obbiettivo   quello di trasformare lo strato superficiale della ghisa, creando una barriera termica attraverso la formazione degli strati tipici derivanti dai trattamenti termochimici. Lo studio   stato strutturato in una prima parte di ricerca nella letteratura scientifica, dopodich , si   proceduto in una seconda parte allo sviluppo e successiva caratterizzazione dei campioni sottoposti ai trattamenti termochimici, analizzando i risultati ottenuti al variare dei parametri di processo utilizzati. Infine, tenendo conto di quanto ricavato dai processi condotti in laboratorio,   stato effettuato un trattamento di ossinitrocarburazione su un disco integro, che   stato successivamente testato a banco e caratterizzato. Si   osservato che la superficie ottimale per la frenata   rappresentata da un compromesso ottimale tra lo spessore adeguato per elevare le propriet  termiche del materiale e un basso spessore di coltre bianca per limitare effetti negativi sull’accoppiamento del disco con la pastiglia.   stata osservata un’elevata dipendenza dello spessore degli strati di coltre bianca e di diffusione dai parametri di processo di tempo e portata dei gas. Il trattamento di nitrocarburazione ha portato risultati migliori nella realizzazione di campioni postossidati, grazie alla maggior porosit  della coltre bianca e alla maggiore predisposizione dei carbonitruri a “trasformarsi” in ossido superficiale. Infine, il trattamento finale eseguito sul disco integro ha contribuito ad ottenere una frenata pi  efficiente anche se in alcune zono sono ancora state rilevate trasformazioni microstrutturali dovute ai repentini sbalzi termici.