Determinazione delle cause di rottura in sbozzati di acciaio Cost-E

This work investigates the failure causes of blank ingots made of COST-E, a material widely used in power plants component. The ingots used to produce this kind of component must have a limited inclusional content and a controlled microstructure. Due to this high quality level required, the ingots undergone a remelting process (ESR) before the plastic deformation (forging). Some ingots, produced in the same plant, cracked after the first blank operation. Two of these ingots were analysed through metallographic and fractographic investigation to understand the failure causes. Also residual stress measurement were carried out to better understand the stresses induced during the deformation. In conclusion the failure cause is due to two different condition: the forging parameters and some anomalous chromium segregation formed during ESR process.

Il presente lavoro di tesi tratta l’individuazione delle cause di frattura di lingotti dopo sbozzatura realizzati in COST-E, materiale molto utilizzato nella produzione di componenti per l’energia. I lingotti che vengono usati in questo campo devono avere un basso contenuto inclusionale e un’eccezionale sanità interna. Per tale motivo prima delle operazioni di deformazione plastica i lingotti subiscono una rifusione sotto scoria elettroconduttrice (processo ESR). Diversi sbozzati provenienti dalla medesima forgia si sono criccati dopo la prima operazione di forgiatura. Due di questi sono stati analizzati tramite indagine metallografica e frattografica per individuare le cause del cedimento. Misure di tensioni residue sono state svolte per individuare le tensioni originate durante il processo. In conclusione la causa delle fratture è dovuta a due diversi fattori: all’utilizzo di parametri di forgia non corretti e alla presenza di inaspettate segregazioni di cromo formatesi durante la rifusione sotto scoria.