Metodi Moderni di Produzione dell'Acciaio

Moderatore: Moderatore Area Tecnica

Metodi Moderni di Produzione dell'Acciaio

Sostienici

Sponsor
 

Metodi Moderni di Produzione dell'Acciaio

Messaggioda Aldebaran » 12/08/2018, 9:42

CPM - Crucible Particle Metallurgy (CPM ™) è la tecnologia ideata dalla Crucible, inventata nel 1970 circa. Durante il primo stadio del processo, il metallo fuso viene versato attraverso un piccolo ugello con gas inerte ad alta pressione, trasformando il flusso di liquido in uno vapore di piccole goccioline sferiche. Le goccioline cadono attraverso la torre di raffreddamento ( atomizzazione) e si solidificano. Le particelle solidificate vengono sottoposte a screening e raccolte in contenitori sigillati e quindi consolidate mediante pressatura isostatica a caldo (HIP) a temperature prossime a quelle utilizzate per la forgiatura. La breve lista dei vantaggi del processo CPM include granulometria fine, miglioramento della tenacità, resistenza all'usura, rettifica, risposta al trattamento termico coerente, ecc.

ESR - Fusione in elettroslag. Inventato nel 1930 circa. Ci sono voluti ca. 30 anni all' ESR per essere considerato un processo ampiamente riconosciuto per la produzione di acciaio di alta qualità. In ESR l'elettrodo viene immerso in un pool di scorie in uno stampo raffreddato ad acqua. Una corrente elettrica (tipicamente AC) passa attraverso la scoria, tra l'elettrodo e il lingotto che si sta formando e surriscalda la scoria in modo che le gocce di metallo vengano fuse dall'elettrodo. Il metallo fuso attraversa le scorie sul fondo dello stampo raffreddato ad acqua dove solidifica. La vasca delle scorie viene trasportata verso l'alto quando si forma il lingotto. Il nuovo lingotto di materiale raffinato si accumula lentamente dal fondo dello stampo. I costi di processo legati alla tecnologia ESR possono essere molto differenti tra loro in funzione del tipo di processo produttivo: per esempio la produzione di un acciaio tramite rifusione ESR è sicuramente non comparabile con quella di una colata continua da AOD, tenendo anche conto
che il processo ESR costituisce una seconda rifusione, con carica, solida e rifinita, proveniente da forno ad induzione o da AOD, e che non è un processo continuo.Diversamente,come già spiegato,utilizzare metallurgia PM riduce anche i costi legati all' energia specifica per la produzione di particolari ridotta per esempio rispetto a tecniche di fusione o lavorazione meccaniche.Gli acciai fabbricati tramite tecnologia ESR hanno un'elevata resistenza al pitting.Gli acciai fabbricati tramite PM possiedono elevata resistenza al pitting ma anche forte resistenza alla corrosione intergranulare,e resistenza alla propagazione da cricche dovute al cedimento del materiale causa ruggine.
I CPM e gli acciai refusi sotto scoria fanno parte di due mondi diversi difficilmente paragonabili tra loro. Negli acciai tradizionali se vogliamo una certa pulizia, vedi acciai da stampi per materie plastiche, dove l’inclusione crea aloni in lucidatura, si cerca di togliere le impurità dalla siviera, tramite una rifusione appunto, le scorie vengono in superfice la amalgama della ricetta si uniforma maggiormente e sotto protezione di azoto dal basso della siviera si cola nel lingotto, ottenendo con un processo pulito una billetta da fucinare o laminare molto pulita e con inclusioni ridottissime.
Il processo della Metallurgia delle Polveri, (PM) nata negli anni ‘70 è già con la rifusione al suo interno, tant’è che ogni granello atomizzato non solo ha la medesima composizione di tutti gli altri, ma nel suo interno le microinclusioni sono ridotte del 95%... massima pulizia!
I CPM in generale e gli ASP hanno caratteristiche uniche, purtroppo è solo il costo che li rende ancora poco commerciabili.

Si ringrazia Antonio Bandelli della pregiata ditta http://www.rsalloys.eu/it/azienda.php per la consulenza.

MM - Micro-Melt (MM ™) è la tecnologia predominante e inventata dalla Carpenter Technology. Durante il primo stadio del processo, il metallo viene fuso, utilizzando il processo di induzione dell'aria e versato nel raffinamento ESS (tundish riscaldato Electroslag), dove il metallo viene riscaldato (utilizzando la torcia al plasma) e purificato, riducendo il numero di inclusioni. Il metallo fuso purificato viene quindi versato attraverso un piccolo ugello con gas inerte ad alta pressione, trasformando il flusso di liquido in uno spruzzo di piccole gocce sferiche. Le goccioline cadono attraverso la torre di raffreddamento (o atomizzazione) e si solidificano. Le particelle solidificate sono schermate e raccolte in contenitori sigillati sotto uno scudo di gas, e quindi consolidate usando la pressatura isostatica a caldo (HIP) a temperature prossime a quelle usate per la fucinatura. Il processo MM di seconda generazione di Carpenter produce particelle di polvere con diametro di 150 μm, che sono inferiori a quelle ottenute col processo di 3a generazione di Bohler-Uddeholms PM, che produce una polvere da 250 μm. Presumibilmente, la polvere da 150 μm avrebbe carburi più piccoli, o almeno di dimensioni simili, come la polvere di PM di Bohler-Uddeholm, cioè carburi di 2-4 μm o di piccole dimensioni. La breve lista dei vantaggi del processo MM include granulometria raffinata, tenacità migliorata, resistenza all'usura, rettificabilità, risposta coerente al trattamento termico, ecc.

MC - Micro Carbide. Sta per PM. Il termine è usato da Henckels per alcune delle loro descrizioni di acciaio per coltelli di alta gamma.

PM - Metallurgia da Polveri. La PM è presente sin dai primi anni del 1900. Durante gli anni '70 il processo PM è stato perfezionato per essere utilizzato per la produzione di acciaio per utensili. Il processo PM viene costantemente perfezionato, ad es. Bohler-Uddeholm che è già alla terza generazione di PM,come la Crucible ( l'M390 è il CPMS20V ). Alcuni degli obiettivi principali consiste nel ridurre r le particelle, in termini di dimensioni e il grano austenitico, la purezza della lega, ecc. Il processo PM inizia con il metallo fuso utilizzando il processo di induzione dell'aria. Successivamente, il metallo fuso è versato nello stampèo di raffinazione ESH (bluma riscaldata con Electroslag), dove il metallo viene riscaldato (usando elettrodi di grafite) e purificato, riducendo il numero di inclusioni. Il metallo fuso purificato viene quindi versato attraverso un piccolo ugello con gas inerte ad alta pressione, trasformando il flusso di liquido in uno spruzzo di piccole gocce sferiche. Le goccioline cadono attraverso la torre di raffreddamento ( atomizzazione) e si solidificano. Le particelle solidificate vengono sottoposte a screening e raccolte in contenitori sigillati e quindi consolidate mediante pressatura isostatica a caldo (HIP) a temperature prossime a quelle utilizzate per la forgiatura. I risultati del processo PM di 3a generazione di Bohler-Uddeholm fa si che si ottenga una dimensione della polvere di 250 μm con dimensioni del carburo di 2-4 μm. Entrambe le dimensioni di polvere e granulometria variano da produttore a produttore. Un breve elenco dei vantaggi del processo PM include granulometria raffinata, tenacità migliorata, resistenza all'usura, rettificabilità, risposta coerente al trattamento termico, ecc.

Processo SF - Spray Form (Osprey), sviluppato intorno al 1970. SF è una nuova tecnica di produzione per acciai da utensili alto legati con una dimensione uniforme del carburo e una distribuzione uniforme del carburo. SF ha meno passaggi rispetto a PM e sviluppa proprietà migliori nei lingotti d'acciaio, offrendo una soluzione di bilancio migliore rispetto a PM. Simile al processo PM, il metallo fuso viene iniettato nella torre di atomizzazione utilizzando gas ad alta pressione. Tuttavia, vengono usati due ugelli oscillanti per iniettare metallo fuso e le goccioline semi solide vengono raccolte sul disco metallico rotante che si sposta verso l'alto all'interno della torre di atomizzazione. Il processo SF produce carburi distribuiti uniformemente con dimensioni di 10 μm. Più grandi di quelli che si ottengono nel moderno processo PM.

VAR - Rimozione dell'arco a vuoto. Processo di fusione secondaria per migliorare le qualità della lega tra cui microstruttura raffinata e ulteriore purificazione. Essenzialmente, il VAR è il processo di rifusione dell'acciaio in un ambiente controllato sottovuoto. Il processo può essere altamente controllato per ottenere i migliori risultati desiderati. A causa del costo elevato non viene utilizzato per la maggior parte delle leghe commercialmente disponibili.

VIM - Fusione a induzione sotto vuoto. Processo di fusione del metallo sotto vuoto mediante induzione elettromagnetica. Originariamente sviluppato per metalli e leghe esotici, sta diventando sempre più utilizzato per leghe ad alte prestazioni per vari settori. Il metallo viene fuso nel vuoto o nell'ambiente di gas inerte, per prevenire l'ossidazione. La reazione chimica, la dissociazione e la flottazione rimuovono le impurità disciolte e legate chimicamente. Il risultato è una lega molto pulita e omogenea.

http://zknives.com/index.shtml
EN) IUPAC Gold Book, "sintering", su goldbook.iupac.org.
Sinterizzazione, in Thesaurus del Nuovo soggettario, BNCF.
http://www.2c2m.it/Argomenti/sinterizza ... allurg.htm
Avatar utente
Aldebaran
 
Messaggi: 5319
Images: 4796
Iscritto il: 31/03/2010, 19:26
Località: Milano - Chieti

Torna a Nuove Tecnologie

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 0 ospiti