Influenza dei parametri del processo di nitrurazione ionica sulla resistenza a corrosione di acciai inox

Gli acciai inossidabili esibiscono una elevata resistenza alla corrosione in ambienti neutri aerati, ma per alcune specifiche applicazioni spesso sono richieste anche buone proprieta tribologiche, in particolare in termini di durezza superficiale. Al fine di ottenere uno strato superficiale con durezza migliorata, particolari in acciaio inossidabile sono sottoposti al trattamento termochimico di nitrurazione ionica che comporta la formazione di una fase superficiale indurita chiamata “ S-phase”. A seguito di questi trattamenti si osserva pero un indebolimento della resistenza a corrosione del prodotto finale associata a fenomeni di sensibilizzazione, cioe alla precipitazione di fasi secondarie indesiderate che fungono da celle galvaniche locali a bordograno a seguito di una prolungata permanenza dell’acciaio ad alte temperature. I parametri operativi utilizzati nel processo di nitrurazione ionica rientrano negli intervalli di temperature / tempo che comportano la formazione di tali fasi responsabili della diminuzione della resistenza a corrosione. Le famiglie di acciai inossidabili scelti per questo lavoro comprendono acciai inossidabili austenitici, martensitici, duplex e 17-4 pH. La resistenza a corrosione degli acciai inossidabili e stata valutata caratterizzando i substrati prima e dopo il trattamento mediante prove di polarizzazione potenziodinamica ciclica. L’efficacia del trattamento termochimico e stata valutata mediante esame metallografico e microdurezze Vickers. La profondita di nitrurazione e stata valutata tramite analisi GDOES mentre la natura delle fasi presenti con l’ausilio della diffrazione dei raggi X. Dalle caratterizzazioni effettuate emerge che la qualita finale della nitrurazione ionica e strettamente dipendente sia dal tipo di acciaio, sia dai parametri del processo. Difatti non si e ottenuta una condizione comune a tutti i tipi di materiali. Emerge quindi la necessita di determinare le condizioni ottimali effettuando trattamenti specifici per tipo di materiale. L’analisi XRD ha consentito di attribuire la diminuzione della resistenza a corrosione alla formazione di nitruri di cromo nello spessore di nitrurazione, in particolare nei cicli caratterizzati da temperature piu elevate o tempi di processo piu lunghi. Il metodo scelto per il Test H e Test H2 con tecnologia al plasma differente, permette di eseguire un processo di nitrurazione valido che comporta, per alcuni acciai inossidabili, a temperature relativamente basse, un comportamento a corrosione migliore rispetto all’acciaio talquale per via dell’assenza di precipitati di nitruri di cromo.