Produzione e caratterizzazione di schiume metalliche in acciaio dual phase

Metal foams are a promising class of materials with attractive features which have a cellular structure characterized by the presence of size voids and controlled dispersion . In the attempt to broaden the landscape of work and researched in this area, and to increase the list of materials used to date consists mainly of light alloys, dual phase steel foams have been produced and characterized by developing a manufacturing dedicated process, changing the characteristics of a method already widely used in the industry, known as DUOCELL ® Process to adapt it to the needs and constraints of steel and machinery available for its implementation. Metallurgical and mechanical characterization showed that the method is effective to produce high flux material foams with relative density as 60%. The effects of inter-critical hardening temperature on the percentage of martensite present in the structure which influences the mechanical behaviour of foam have been studied, and three different cell morphologies with different surface to volume ratios have been compared between. Two steels with different chemical composition have also been compared to monitor the effects of alloying on the dual phase structure obtainable.

Le schiume metalliche sono una promettente classe di materiali dalle caratteristiche allettanti che presentano una struttura cellulare caratterizzata dalla presenza di vuoti di dimensione e dispersione controllate. Nel tentativo di ampliare il panorama dei lavori e delle ricerche in questo settore, e di aumentare la lista dei materiali utilizzati, ad oggi formata prevalentemente da leghe leggere, sono state prodotte e caratterizzate delle schiume metalliche in acciaio dual phase, mettendo a punto un processo produttivo dedicato, modificando le caratteristiche di un metodo già ampiamente in uso a livello industriale, noto come DUOCELL® Process, per adattarlo ai vincoli ed alle esigenze dell’acciaio e dei macchinari a disposizione per la sua realizzazione. La caratterizzazione metallurgica e meccanica ha dimostrato come il metodo utilizzato sia efficace per produrre schiume in materiale alto fondente con densità relativa pari al 60%. Sono stati studiati gli effetti della temperatura di tempra intercritica sulla percentuale di martensite presente in struttura, che influenza il comportamento meccanico della schiuma, nonché sono state comparate tra loro tre diverse morfologie di cella, con diversi rapporti superficie su volume. Sono stati inoltre posti a confronto due acciai a diversa composizione chimica per verificare gli effetti degli elementi di lega sulla struttura dual phase ottenibile.