Meccanismi di rafforzamento per precipitazione in un acciaio innovativo per stampi per materie plastiche

E stato recentemente mostrato, mediante una serie di studi dettagliati, che i grandi stampi per componenti plastici, fabbricati con l’acciaio UNI-EN-ISO 1.2738 comunemente adottato, presentano microstrutture molto disomogenee e valori di tenacita a frattura piuttosto ridotti, essendo ottenuti da blumi che sono stati pre-bonificati in acciaieria per evitare le deformazioni ed i rischi di frattura dovuti alla bonifica di prodotti semifiniti. In alternativa all’acciaio 1.2738, viene proposto l’impiego di un acciaio indurente per precipitazione, con la seguente composizione chimica nominale (percentuali in peso): C 0,16, Ni 3,2, Mo 3,2, V 0,08, Mn 0,68, Cr 0,15, Si 0,22. Il ciclo produttivo proposto e costituito da un trattamento termico svolto in acciaieria (rivolto ad ottenere una microstruttura bainitica quasi omogenea e rinvenuta a 400 °C), dalla lavorazione meccanica, e da un invecchiamento finale a temperatura inferiore ad A1. Un tale trattamento finale non comporta ne una completa trasformazione di fase della matrice, ne elevati gradienti di temperatura, pertanto causa deformazioni molto ridotte; puo, quindi, esser svolto dopo la lavorazione meccanica. Inoltre, un trattamento di invecchiamento opportuno puo produrre microstrutture e proprieta meccaniche omogenee in stampi grandi e geometricamente complessi. Le microstrutture e le proprieta meccaniche di un blumo, di dimensioni originali 500x1500x2400 mm, sono state esaminate allo stato di fornitura. Inoltre, il meccanismo di rafforzamento e stato esaminato mediante campioni prima sottoposti o alla tempra in aria originale, oppure ad un trattamento termico preliminare di laboratorio (austenitizzazione/solubilizzazione a 1050 °C, tempra in acqua, doppio rinvenimento a 400 °C), e poi invecchiati a 470, 510 e 550 °C per durate fino ad 8 ore. Campioni in diverse condizioni di trattamento termico (svolto in acciaieria oppure in laboratorio) sono stati sottoposti a osservazioni microstrutturali (mediante microscopia ottica ed elettronica) ed a prove meccaniche. Sono in corso analisi rivolte a determinare la natura del meccanismo di indurimento, tra cui segnatamente osservazioni mediante microscopia elettronica a scansione ed analisi di diffrazione dei raggi X di precipitati estratti per via elettrochimica.