Caratterizzazione al creep di materiali metallici

L’attività di ricerca sviluppata in questa tesi, condotta in collaborazione con la Raffineria di Milazzo S.C.p.A., ha riguardato il comportamento ad alta temperatura dei materiali metallici che, sotto le condizioni di esercizio gravoso presenti nella realtà produttiva impiantistica della raffineria, vanno incontro a seri danneggiamenti dopo lunghi tempi di esercizio. Nel corso del triennio di dottorato sono stati svolti, presso la Raffineria di Milazzo, periodi di ricerca e di lavoro interfacciandosi con il servizio di ingegneria di manutenzione ed ispezione e collaudi. Dalle analisi periodiche sulle condizioni di esercizio delle apparecchiature sono stati rilevati diversi aspetti di ricerca, tutti legati ad applicazioni ad alta temperatura: sono stati condotti principalmente studi sui tubi radianti di un forno di preriscaldo carica, effettuando prove di creep ed analisi metallografiche presso i laboratori del Dipartimento di Ingegneria, valutando il comportamento dell’acciaio appartenente allo standard ASTM A335 P5 per impiego ad alta temperatura. L’attività sperimentale ha prodotto due pubblicazioni scientifiche su riviste indicizzate, contribuendo a precisare i criteri di monitoraggio sullo stato di utilizzo dell’apparecchiatura studiata, valutando le correlazioni microstruttura-proprietà meccaniche del materiale e gli effetti della temperatura sulla vita residua dei tubi radianti dopo lunghi periodi di esercizio. Una seconda linea di ricerca ha riguardato lo studio delle caratteristiche microstrutturali e delle proprietà meccaniche di provini in lega Ti-6Al-4V, prodotti tramite tecnica di stampa 3D EBM (Electron Beam Melting), utilizzata in svariati settori dell’ingegneria che spaziano dal campo biomedico a quello dell’aereonautica per la produzione di palette per propulsori. L’attività sperimentale ha riguardato la caratterizzazione microstrutturale della lega Ti-6Al-4V mediante osservazioni di metallografia ottica ed elettronica e misure di diffrazione ai raggi X. Inoltre sono state indagate le proprietà meccaniche ad alta temperatura ed il comportamento a creep della lega, evidenziando gli effetti migliorativi del trattamento di levigatura che riduce notevolmente la rugosità delle superfici. L’attività sperimentale ha prodotto due pubblicazioni scientifiche su riviste indicizzate. Anche in questo caso, l’attività sperimentale ha prodotto due pubblicazioni scientifiche su riviste indicizzate.