Revert nickel-based CW6MC : internal recycle effect on the alloy soundness

CW6MC is a nickel-based alloy designed to withstand acidic environments for Oil & Gas industry, including mainly cast valves and pipes. In the current work, revert addition effect on alloy properties was analysed. Revert is to be intended as runners, feeders and waste that are discarded by foundries. Trying to reuse them, re-melting scrap in further castings, could be an innovative way to recycle a high value material. In the present thesis work, four specimens with different compositions were studied, containing respectively 0%, 30%, 70% and 100% of revert. Mechanical properties, corrosion properties and defects of the four samples were analysed in order to understand the maximum acceptable percentage of revert that can be added during foundry process. Then, analysis of alloy phases was performed to understand microstructural changes induced by scrap content and their effect on material properties. Finally, further extensive analysis regarding hot cracking phenomenon was carried out to understand the nature of the problem and if it is influenced by scrap content.

La lega CW6MC è una lega base nichel impiegata per resistere in ambienti acidi, specialmente nell’industria Oil and Gas. Valvole e tubi prodotti da fonderia, sono solo alcuni esempi delle innumerevoli applicazioni di questa lega. Nel presente lavoro di tesi, l’effetto di diverse percentuali di scarto sulle proprietà della lega è stato analizzato. Gli scarti derivano da canali di colata, materozze o altri rottami che diventerebbero rifiuti da fonderia. Cercare di riutilizzarli, rifondendoli per renderli parte di colate successive, può essere un modo innovativo di riciclare un materiale ad alto valore aggiunto. Nel presente lavoro, quattro campioni con diversa percentuale di riciclo (0%, 30%, 70%, 100%) sono stati analizzati. L’effetto di scarti rifusi sulle proprietà meccaniche, resistenza a corrosione e sull’insorgenza di difetti, è stato investigato per ogni campione. Lo scopo è stato ricavare la massima percentuale di riciclo accettabile. In seguito, l’analisi delle fasi presenti nella lega è stata necessaria per capire come il quantitativo di riciclo influenzasse la microstruttura e conseguentemente le varie proprietà. Infine, anche un’accurata analisi delle cricche a caldo, tipico problema della lega CW6MC, è stata svolta per comprendere se il quantitativo di riciclo influenzasse anche questo fenomeno.