Enhancement of alloys formability by electroplastic effect

Il presente elaborato riassume i risultati ottenuti durante il periodo di ricerca necessario al conseguimento del titolo di Dottore di Ricerca in Ingegneria Industriale presso la Scuola di Dottorato dell’Università degli Studi di Padova. Il progetto di ricerca consiste nello studio dell’effetto della corrente elettrica sulla deformazione plastica e sulla stabilità microstrutturale di diverse leghe metalliche conosciuto come Effetto Elettroplastico (EPE). Il progetto di ricerca è nato all’interno del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università degli Studi di Padova in seguito ad una collaborazione tra il gruppo di Metallurgia, Ingegneria Meccanica e Ingegneria Elettrica. La tesi è suddivisa in cinque capitoli. Il primo capitolo tratta dello stato dell’arte del fenomeno dell’elettroplasticità, a partire dai primi articoli scientifici che ne hanno parlato per poi focalizzarsi principalmente sulle possibili spiegazioni del fenomeno. Nel secondo capitolo sono esposti i lavori già effettuati all’interno dell’Università di Padova prima dell’inizio del percorso di Dottorato. Il terzo capitolo riassume le apparecchiature utilizzate durante il periodo di ricerca. Il quarto capitolo espone i risultati ottenuti utilizzando corrente continua e pulsata su quattro categorie di leghe metalliche di elevato interesse tecnologico (alluminio commercialmente puro, lega di Titanio grado cinque, acciaio inossidabile TWIP e quattro acciai inossidabili bifasici). Nel quinto capitolo viene studiato l’effetto di trattamenti elettro-pulsati su un acciaio inossidabile bifasico. In appendice sono riportati due lavori che esulano dal progetto di ricerca ma che si sono ritenuti utili nella formazione scientifica del candidato. L’appendice A riporta uno studio sull’influenza della morfologia di una piccola frazione volumetrica di fasi secondarie sulla transizione duttile fragile di un acciaio inossidabile bifasico UNS S32205. L’appendice B tratta invece l’influenza della deformazione plastica a freddo sulla saldabilità tramite laser di un acciaio inossidabile bifasico UNS S32750. La maggior parte delle attività di ricerca sono state effettuate presso i laboratori del gruppo di Metallurgia, del gruppo di Ingegneria Elettrica e del gruppo di Tecnologia Meccanica del Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII) dell’Università degli Studi di Padova. Nello specifico le prove di trazione sono state eseguite presso il laboratorio di Precision Manufacturing sotto la supervisione della Professoressa Stefania Bruschi e del Professor Andrea Ghiotti, le misure elettriche sono state eseguite presso il Laboratorio di Electroheating di Padova (LEP) sotto la guida del Professor Michele Forzan e del Professor Renato Gobbo, mentre la caratterizzazione è stata eseguita presso i laboratori di metallurgia supervisionati dalla Professoressa Irene Calliari e dal Professor Manuele Dabalà. Alcune attività sono state svolte in collaborazione con altre istituzioni, in particolare le saldature laser e la quantificazione delle fasi per mezzo di misure elettromagnetiche grazie al Professor Istvan Mészáros del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali della Budapest University of Technology and Economics e le prove di resilienza presso il laboratorio Controllo Qualità delle Acciaierie Valbruna S.p.A. di Vicenza sotto la guida dell’Ingegner Enrico Piva. Il presente lavoro di ricerca ha contribuito ad aumentare la conoscenza del fenomeno dell’elettroplasticità, in particolare per una determinata classe di acciai in cui sono presenti due fasi con diverse caratteristiche metallurgiche.