MICROSTRUTTURAZIONE SUPERFICIALE IN ACCIAI PER IL MIGLIORAMENTO DELLE PERFORMANCES TRIBOLOGICHE

Abstract

Nell’ambito delle tecnologie per l’ottimizzazione di contatti striscianti, una soluzione interessante è la microingegnerizzazione superficiale mediante la tecnica Laser Surface Texturing (LST). Il presente lavoro sperimentale mira a chiarire il beneficio tribologico garantito dalla micro-strutturazione laser in superfici di acciaio. I provini in acciaio sono stati micro-strutturati mediante LST creando micro-cavità circolari distribuite uniformemente sulla superficie. Sono stati effettuati test di prestazione mediante tribometri “pin-on-disk” e “ballon- disk” in regimi di “piena lubrificazione”, “scarsa lubrificazione”, e “contatto a secco” accoppiato con un rivestimento sottile in CrN cresciuto mediante deposizione da fase vapore-magnetron sputtering. A fini comparativi, sono stati contemporaneamente testati in analoghe condizioni provini in acciaio non micro-strutturati (lisci). L’analisi morfologica delle tracce d’usura è stata effettuata mediante un sistema dual beam che combina un fascio elettronico (SEM) ed un fascio ionico (FIB), ambedue ad alta focalizzazione. Nelle condizioni di contatto lubrificato, la micro-strutturazione superficiale contribuisce ad un significativo abbassamento del coefficiente d’attrito dell’acciaio. In assenza di lubrificante, la presenza di micro-cavità rallenta i processi di usura abrasiva.