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Novembre 2025 Microstruttura di una lega Al-Si con particelle di silicio primario dopo lucidatura finale.
A partire da Gennaio e per ogni mese del 2025, potrete sfruttare gli interessanti approfondimenti sul mondo della metallografia offerti gratuitamente da Qatm! Scoprite di più sulla Preparativa Metallografica e ottenete suggerimenti e trucchi interessanti dai nostri esperti. Le nostre "Preparative Metallografiche del Mese" vi attendono!
La preparativa metallografica dei denti di ingranaggio sottoposti a indurimento superficiale induttivo rappresenta una fase fondamentale per la valutazione delle modifiche microstrutturali indotte dal trattamento. L’obiettivo di questa metodologia è mettere in evidenza le formazioni microstrutturali caratteristiche sia nello strato superficiale che nel nucleo del dente e valutare la qualità del trattamento termico. Una corretta esecuzione delle fasi di levigatura, lucidatura e attacco elettrolitico permette di evidenziare le diverse fasi e i profili di durezza all’interno della zona indurita. L’analisi metallografica fornisce informazioni essenziali sulla profondità di indurimento, sull’andamento del limite della durezza e sull’eventuale presenza di difetti come cricche o decarburazione, che possono insorgere in seguito al riscaldamento e alla tempra induttiva. Tali dati risultano determinanti per ottimizzare i parametri di processo e garantire la funzionalità e la durata dell’ingranaggio.
Nella preparativa di questo mese illustriamo il processo di sezionamento e separazione di un dente campione dal corpo dell'ingranaggio, i parametri utilizzati per l’inglobamento, e le tecniche di levigatura e lucidatura impiegate per evitare artefatti metallografici.
La lega Ti-6Al-4V (Ti64), nota anche come Titanio Grado 5, è una delle leghe di titanio più utilizzate nella manifattura additiva. Combina diverse proprietà come resistenza, leggerezza e resistenza alla corrosione, rendendola particolarmente interessante per numerosi settori, tra cui aerospaziale, automobilistico e medicale. Un vantaggio significativo della manifattura additiva con Ti64 è la possibilità di produrre impianti personalizzati per applicazioni mediche. Il taglio dei campioni con una troncatrice di precisione, come la QCUT 200 A, consente di evitare il surriscaldamento o la deformazione meccanica del campione durante il processo di sezionamento. L’inglobamento con materiale a base di resina epossidica e l’utilizzo di un dispositivo di infiltrazione permettono di riempire tutti i pori prima delle fasi di pre-levigatura/lucidatura. L’impiego dei consumabili corretti durante la pre-levigatura e la lucidatura previene lo strisciamento e rende più accurata la misurazione della percentuale di porosità. Questo mese puoi approfondire tutti questi aspetti fondamentali nella nostra preparazione del mese.
La tendenza alla Progettazione leggera Multi-Materiale (Multi-Material Design - MMD) sta diventando sempre più significativa nel settore dei trasporti, in particolare nelle applicazioni automobilistiche. Questa tendenza è guidata dalle crescenti esigenze di sostenibilità, ottimizzazione dei costi e miglioramento delle prestazioni. La progettazione multimateriale prevede l'integrazione strategica di diversi materiali all'interno di un singolo componente per soddisfare specifici requisiti tecnici e consentire la produzione di componenti leggeri ed economicamente efficienti. Sfruttando le proprietà complementari di vari materiali, gli ingegneri possono ottimizzare l'integrità strutturale, il peso e il costo dei componenti dei veicoli, migliorando le prestazioni complessive e l'efficienza delle risorse
I compositi bimetallici Al/Fe, come esempio di una delle serie multi-materiale, offrono una combinazione favorevole di elevata forza e resistenza all'usura del Fe (acciaio/ghisa) e di elevata conducibilità termica, resistenza alla corrosione e leggerezza dell'Al (leghe di alluminio/alluminio puro). Questo mese sperimenterete la preparazione metallografica di questi componenti, dal taglio alla loro lucidatura finale.
In una scheda a circuito stampato con Ball Grid Array (BGA), le sferette di saldatura sono fondamentali per garantire la connessione elettrica e meccanica tra il package BGA e la scheda stessa. Il materiale utilizzato per le sferette di saldatura è solitamente una lega senza piombo, poiché i materiali contenenti piombo vengono sempre più evitati a causa di normative ambientali e sanitarie.
La lega senza piombo più comune è la SAC305. Queste leghe a base di stagno offrono un buon compromesso tra punto di fusione, resistenza meccanica e conducibilità elettrica. Ad esempio, il punto di fusione della SAC305 è di circa 217-221 °C, leggermente superiore rispetto alle leghe contenenti piombo.
L’esame metallografico di un giunto saldato su una scheda a circuito stampato rappresenta una pratica comune nell’ambito dell’assicurazione qualità delle schede elettroniche. La preparazione di questo mese mostra come preparare in modo ottimale questa saldatura a stagno per l’analisi microscopica.
I rivestimenti a base di Al₂O₃ applicati tramite spruzzatura termica sono componenti fondamentali in numerose applicazioni industriali, specialmente in contesti in cui è necessario proteggere le superfici da elevate temperature e ambienti corrosivi. Tra le proprietà di questi rivestimenti si annoverano la resistenza alle alte temperature, la resistenza alla corrosione e la resistenza all’usura. Le principali tecniche di spruzzatura termica comprendono: spruzzatura al plasma, spruzzatura a fiamma e spruzzatura HVOF (High Velocity Oxygen Fuel). Dopo la preparazione metallografica di questi rivestimenti, la prima domanda che ci si pone riguarda la corretta preparazione del campione: l’immagine ottenuta al microscopio ottico o SEM riflette realmente la microstruttura oppure sono presenti artefatti dovuti alla preparazione? I metodi di preparazione QATM, conformi alle linee guida DVS (Associazione Tedesca per la Saldatura e i Procedimenti Affini), garantiscono una preparazione corretta dei rivestimenti protettivi senza la formazione di artefatti.
Il componente principale degli statori è il filo di rame rivestito come conduttore di corrente. Il rame è il materiale preferito per le parti conduttrici nei motori elettrici grazie al suo ottimo rapporto tra conducibilità elettrica e termica e al costo moderato. Nel processo hairpin, i fili di rame vengono inseriti nelle scanalature lungo il bordo del motore tramite una pistola ad aria compressa. A seconda delle dimensioni dello statore, si possono utilizzare tra 160 e 220 hairpin, che devono essere lavorati in un intervallo massimo di 60-120 secondi. Dopo il posizionamento, i fili vengono intrecciati e saldati. Questo processo richiede la massima precisione per garantire la corretta conducibilità elettrica degli hairpin. La preparazione di questo mese illustra come preparare una saldatura laser sugli hairpin affinché possa essere analizzata al microscopio senza artefatti di preparazione.
La mappatura della durezza viene eseguita per determinare in modo completo il profilo di durezza di un campione o di una specifica area. Attraverso la distribuzione uniforme dei punti di prova è possibile analizzare con precisione le differenze locali di durezza e i relativi profili. I valori di durezza vengono classificati in intervalli e rappresentati tramite colori. Nella mappatura 3D, al valore di durezza viene inoltre associato un valore di altezza.
L’attacco elettrolitico delle leghe di alluminio è un processo utilizzato per mettere in evidenza la microstruttura dell’alluminio e delle sue leghe o per modificare la superficie in modo mirato. Il campione viene posto come anodo in una soluzione elettrolitica idonea e sottoposto a una tensione elettrica. Il processo elettrochimico provoca una dissoluzione differenziata delle fasi o dei grani della lega, consentendo di visualizzare sotto il microscopio i costituenti strutturali, i bordi dei grani o le differenze tra le fasi. La scelta dell’elettrolita e dei parametri di processo (tensione, densità di corrente, temperatura, tempi di lucidatura/attacco elettrolitico) dipende dalla lega e dal risultato di attacco desiderato. L’attacco elettrolitico offre il vantaggio di un controllo più preciso rispetto agli attacchi chimici, permettendo di ottenere una superficie più uniforme e riproducibile. Nella preparazione di questo mese verranno illustrati i parametri ottimali per una preparazione elettrolitica perfetta utilizzando QETCH 1000 e la soluzione QATM-Barker.
Le leghe CrCoMo si distinguono per l’eccellente resistenza alla corrosione, l’elevata resistenza meccanica e la straordinaria biocompatibilità. Queste proprietà le rendono materiali privilegiati nella tecnologia medicale, in particolare per la produzione di impianti quali protesi d’anca e ginocchio artificiali, oltre che protesi dentali. Le leghe CrCoMo presentano un’elevata resistenza all’usura e mantengono in modo affidabile le proprietà meccaniche anche sotto carichi elevati e a contatto con fluidi corporei.
L’aggiunta di molibdeno migliora ulteriormente la resistenza alla corrosione, mentre il cromo favorisce la formazione di uno strato ossido stabile e protettivo sulla superficie. Oltre all’utilizzo in ambito medico, le leghe CrCoMo trovano applicazione anche nei settori aerospaziale e chimico, dove la durabilità dei materiali è un requisito fondamentale.
Un aspetto centrale della garanzia di qualità per le leghe CrCoMo è l’esame metallografico. Questo include analisi microstrutturali tramite microscopia ottica e microscopia elettronica a scansione, oltre al controllo di porosità, cavità da ritiro e inclusioni. Nella nostra “Preparazione del Mese” potrai approfondire il processo completo di preparazione di una lega CrCoMo. In questo contesto, il disco di pre-levigatura fine Contero H svolge un ruolo decisivo: viene utilizzato tra la fase di pre-levigatura grossolana con disco diamantato e la lucidatura, garantendo risultati ottimali di preparazione. Per questo motivo, il disco di pre-levigatura fine Contero H è stato scelto come Prodotto del Mese.
Le saldature tra lamiere di rame e acciaio vengono comunemente utilizzate per le connessioni nei dispositivi elettrici. Questo tipo di giunto saldato è fondamentale per garantire la continuità elettrica, la stabilità meccanica e la gestione termica. Saldature di alta qualità prevengono perdite di energia, aumentano la sicurezza e migliorano la durata delle batterie, risultando quindi essenziali per prestazioni affidabili in applicazioni impegnative come veicoli elettrici e dispositivi elettronici portatili.
Un aspetto cruciale del controllo qualità di queste saldature è la preparazione e l’analisi metallografica. Il processo inizia con il sezionamento preciso tramite la troncatrice di precisione Qcut 200, dotata di dispositivo di serraggio rotante e disco da taglio in Al₂O₃ legato con gomma, che garantisce una deformazione minima dei materiali durante il taglio. La scelta di un materiale di inglobamento idoneo è essenziale; questo deve assicurare una formazione di vuoti estremamente ridotta entro il periodo di indurimento previsto. KEM 20, materiale di inglobamento a base MMA, offre un tempo di indurimento di 15 minuti e un’eccezionale riduzione della formazione di vuoti. La fase finale di rettifica planare con VEGA 125 µm assicura una superficie perfettamente piana e un’elevata asportazione di materiale.
La preparativa metallografica dei denti di ingranaggio sottoposti a indurimento superficiale induttivo rappresenta una fase fondamentale per la valutazione delle modifiche microstrutturali indotte dal trattamento. L’obiettivo di questa metodologia è mettere in evidenza le formazioni microstrutturali caratteristiche sia nello strato superficiale che nel nucleo del dente e valutare la qualità del trattamento termico. Una corretta esecuzione delle fasi di levigatura, lucidatura e attacco elettrolitico permette di evidenziare le diverse fasi e i profili di durezza all’interno della zona indurita. L’analisi metallografica fornisce informazioni essenziali sulla profondità di indurimento, sull’andamento del limite della durezza e sull’eventuale presenza di difetti come cricche o decarburazione, che possono insorgere in seguito al riscaldamento e alla tempra induttiva. Tali dati risultano determinanti per ottimizzare i parametri di processo e garantire la funzionalità e la durata dell’ingranaggio.
Nella preparativa di questo mese illustriamo il processo di sezionamento e separazione di un dente campione dal corpo dell'ingranaggio, i parametri utilizzati per l’inglobamento, e le tecniche di levigatura e lucidatura impiegate per evitare artefatti metallografici.
