Caratterizzazione fisica e meccanica di acciai da metallurgia delle polveri mediante ultrasuoni

Among the non-destructive analytical methods for the analysis of materials, one of the most widely used, because of the versatility and speed of detection, is surely the use of ultrasounds. This method is based on the emission of ultrasounds by a generator group, propagated through a transducer, which, also acting as a receptor, receive the response signal (echo) from the material. By comparison between the delivered pulse and its echo it’s possible to calc the speed of propagation of the waves into the material of analysis; making use of acoustics laws in the literature is possible to trace the physical and mechanical characteristics of the material passed through. The work was carried out on two main fronts: the research of the green density, using the laws of acoustics that link the speed of propagation of sound waves in a material to its own density, and the characterization of mechanical property of sintered. By direct comparison between ultrasounds data and those in the literature is possible to point out some coefficients and trace fitting curve between the two lines of data. The factory that has hosted the field tests (and more), can so introduce in the control phase an immediate and reliable ultrasonic testing on the details of production. For a future investigation, the use of this method for monitoring the sintering degree is proposed.

Tra i metodi di analisi non distruttivi per l’analisi dei materiali ferrosi (e non), uno dei più usati, per via della versatilità e della velocità di rilevazione, è sicuramente quello mediante l’uso degli ultrasuoni. Tale metodo si basa sull’emissione di ultrasuoni da parte di un gruppo generatore, propagati attraverso un trasduttore, che funzionando anche da recettore ricapta il segnale di risposta (echo) dal materiale. Mediante confronto dell’impulso di mandata ed il suo echo è possibile ricavare la velocità di propagazione delle onde nel materiale d’analisi; avvalendosi delle leggi dell’acustica in letteratura è possibile risalire alle caratteristiche fisiche e meccaniche del materiale attraversato. Il lavoro si è svolto su due fronti principali: la ricerca della densità a verde, sfruttando le leggi dell’acustica che legano la velocità di propagazione delle onde sonore in un materiale proprio alla sua densità, e la caratterizzazione dei parametri meccanici del sinterizzato “finito”. Mediante confronto diretto dei dati ottenuti agli ultrasuoni con gli analoghi presenti in letteratura (ed ottenuti con metodi classici) è possibile, una volta appurata la bontà del metodo, procedere all’eventuale formulazione di coefficienti e curve di interpolazione tra le due linee di dati. La realtà che ha ospitato il campo di prove (e non solo), potrà quindi introdurre nelle fasi di controllo un immediato ed affidabile test ad ultrasuoni sui particolari di produzione. Un’esperienza epistolare durante lo svolgimento delle prove ha inoltre fornito lo spunto, per un indagine futura, dell’uso di tale metodo per la monitorizzazione del grado di sinterizzazione dei particolari pressati