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Flangia Fucinata Criccata

Flangia Fucinata Criccata. Di AQM.

Una flangia d’acciaio ASTM A350 LF2, Øe 400 mm ottenuta per stampaggio di una fetta di billetta da colata continua, a sezione quadrata, evidenziò macroscopici difetti sulla superficie piana, dopo lavorazione meccanica di sgrossatura.

Per indagare sulle cause dei difetti, fu mandata al Laboratorio, che pianificò i seguenti esami per la diagnosi:

  • Esame macroscopico;
  • Esame in microscopia elettronica a scansione (SEM);
  • Microanalisi in fluorescenza RX con elettroni retro diffusi (EDS);
  • Esami micrografici.

L’esame macroscopico della superficie piana della flangia evidenziò due difetti con profilo segmentato, irregolare. Il più grande era lungo 15 mm circa e giaceva a 15 mm dalla superficie esterna della flangia.

L’esame in microscopia elettronica a scansione (SEM) e la microanalisi EDS delle superfici di entrambi i difetti evidenziarono una morfologia ossidata e frammenti di materiale, riconducibili ai soli ossidi di ferro, escludendo la presenza di macro inclusioni esogene o di una frattura per deformazione plastica.

Flangia Stampata da Billetta

Flangia stampata da billetta da colata continua contenente difetti sulla superficie piana dopo la lavorazione meccanica di sgrossatura.

Flangia Fucinata Criccata

Morfologia della Superficie del Difetto

Morfologia della superficie del difetto, che appare pieno di materiale d’aspetto ceramico con qualche cavità. 100 x circa. A destra: particolare del difetto con cavità e frammenti di ossidi di ferro. 200 x circa.

Flangia Fucinata Criccata

L’Esame micrografico di una sezione parallela alla superficie piana della flangia e secante il difetto di maggiore dimensione ne evidenziò i bordi, talvolta aperti e separati da un cospicuo spessore d’ossido, e talvolta assai chiusi, quasi completamente risaldati e sempre caratterizzati da uno strato decarburato e ricco di ossidi globulari di bollitura.

Difetto Principale Cavita Ossidata

Difetto principale. Cavità ossidata e numerosi allineamenti di ossidi globulari. Nessun attacco. 50 x. A destra: particolare di una saldatura per bollitura. Inclusioni di FeO non completamente riassorbite al centro della fascia saldata, dai bordi ricchissimi di ossidi globulari di bollitura. Nessun attacco. 500 x.

Flangia Fucinata Criccata

Zona Parzialmente Risaldata

Difetto principale. Zona parzialmente risaldata per bollitura. Presenza di cavità spesso riempite di ossido di ferro (wustite – FeO). Tutti i bordi sono decarburati e ricchi di ossidi di bollitura. Attacco nital 2 %. 100 x. A destra: particolare della figura sinistra. Macro inclusioni di FeO non riassorbito, unite da una zona risaldata per bollitura, tipicamente decarburata e ricca di ossidi globulari. Attacco nital 2 %. 200 x.

Flangia Fucinata Criccata

Conclusioni

Gli attuali risultati evidenziarono che i difetti osservati dopo lavorazione meccanica della flangia erano risaldature per bollitura (compressione ad alta temperatura di due superfici ossidate) di cavità o lacerazioni preesistenti nella billetta di partenza (per esempio coni di ritiro secondari o gost lines, vista la loro giacitura).

Il taglio in fette e la calda di stampaggio ossidarono le superfici dei difetti della billetta, che durante lo stampaggio si risaldarono solo parzialmente, evidenziandoli dopo la lavorazione meccanica di sgrossatura della flangia.

Per evitare tali inconvenienti, si consigliò di richiedere all’acciaieria la verifica dell’integrità delle billette da colata continua, tramite esame macrografico di almeno tre sezioni trasversali per ogni linea della macchina (inizio, metà e fine colata), e di imporre un capitolato d’accettazione delle billette che escludesse la presenza di lacerazioni, gost lines e cavità nella fascia di metallo destinata a costituire la flangia stampata.

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