Modellazione di processo, previsione di microstruttura e proprietà meccaniche di ghise sferoidali colate in sabbia

  • L. Ceschini
  • G. Minak
  • Al. Morri
  • L. Tomesani
  • N. Radovic
  • E. Salsi
  • R. Squatrito

Abstract

Questo lavoro presenta i risultati di un’attività di caratterizzazione numerico-sperimentale di un processo di
colata in sabbia di una ghisa sferoidale ferritico-perlitica. L’indagine si è avvalsa di un’attrezzatura di colata
opportunamente progettata e realizzata per fornire moduli termici differenziati, tali da sottoporre il materiale a
diverse condizioni di raffreddamento e solidificazione. Il sistema di colata è stato studiato mediante simulazione
numerica, che ha permesso di replicare con adeguata accuratezza le condizioni di processo poi monitorate.
Le caratteristiche microstrutturali sono state stimate attraverso modelli numerici implementati nel codice di
calcolo PROCAST™ v.2011 per la previsione delle diverse microstrutture ottenute al variare delle condizioni
locali di raffreddamento. La validazione delle simulazioni è stata effettuata comparando i dati ottenuti, con
quelli ricavati da un accurato studio microstrutturale svolto su oltre 2000 micrografie ottiche, avvalendosi di
un software di analisi d’immagine. Sono stati in particolare valutati: porosità percentuale, numero di noduli di
grafite per unità di superficie, area media dei noduli, morfologia media dei noduli, frazioni grafitica, ferritica e
perlitica. Sono state quindi sviluppate relazioni empiriche in grado di permettere la valutazione delle proprietà a
trazione del materiale noti i soli parametri microstrutturali ottenibili dalla simulazione numerica.

Published
2013-06-03
Section
Memorie