La
Metallurgia Italiana
International Journal of the Italian Association for Metallurgy
n. 3 marzo 2021 Organo ufficiale dell’Associazione Italiana di Metallurgia. Rivista fondata nel 1909
La Metallurgia Italiana International Journal of the Italian Association for Metallurgy Organo ufficiale dell’Associazione Italiana di Metallurgia. House organ of AIM Italian Association for Metallurgy. Rivista fondata nel 1909
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La
Metallurgia Italiana
International Journal of the Italian Association for Metallurgy
n. 3 marzo 2021 Organo ufficiale dell’Associazione Italiana di Metallurgia. Rivista fondata nel 1909
Editoriale / Editorial
Numero speciale sulla corrosione
a cura di Prof. Fabio Maria Bolzoni - Presidente del CT AIM Corrosione............................................. pag.04
Memorie scientifiche / Scientific papers Corrosione / Corrosion
Corrosione sotto sforzo di una lega di alluminio-rame indurente per precipitazione saldata tramite friction stir welding
M. Cabrini, S. Lorenzi, C. Testa, N. Galizzi, F. Carugo, S. Bocchi, G. D’Urso, C. Giardini, T. Pastore ...... pag.06
n. 3 marzo 2021
Anno 113 - ISSN 0026-0843
Effect of the Cassie Baxter-Wenzel behaviour transitions on the corrosion performances of AA6082 bsuperhydrophobic surfaces
A. Khaskhoussi, L. Calabrese, E. Proverbio .........................................................................................pag.15
Anodizzazione e processi post-anodizzazione per l’aumento della resistenza alla corrosione di leghe dell’Alluminio
Zaffora, F. Di Franco, M. Santamaria..................................................................................................... pag.22
Studio dei fenomeni di corrosione in fessura di ponti chiodati di valenza storica S. Lorenzi, M. Cabrini, E. Rizzi, R. Ferrari, L. Coppola, G. Spirolazzi, G. Pisanelli, C. Cioffi, E. Lizzori,
indice
T. Pastore ........................................................................................................................................... pag.29
Attualità industriale / Industry news
Caratterizzazione elettrochimica di trattamenti di conversione superficiale Cr-free no-rinse per la lega AA8006
a cura di: T. Monetta, A. Acquesta, C. Sinagra, F. Bravaccino, A.W. Ipock............................................ pag.38
Studio della resistenza a corrosione di laminati in lega AA3005 sottoposti a trattamenti di fosfocromatazione "rinse" e "no-rinse"
a cura di: A.W. Ipock, F. Bravaccino, C. Sinagra, T. Monetta, A. Acquesta............................................... pag.44
Atti e notizie / AIM news
Eventi AIM / AIM events ....................................................................................... pag.51 Giornate di Studio / Study Days ......................................................................... pag.53 Comitati tecnici / Study groups ........................................................................... pag.56 Normativa / Standards .......................................................................................... pag.63
editoriale - editorial
NUMERO SPECIALE SULLA CORROSIONE
I lavori pubblicati in questo numero de La Metallurgia Italiana rappresentano una selezione delle memorie presentate nelle sessioni di corrosione del 38° Convegno Nazionale dell’Associazione Italiana di Metallurgia, che si è svolto in gennaio in modalità webinar. Le sessioni hanno avuto una
prof. Fabio Bolzoni Presidente del Centro di Studi “Corrosione” dell’Associazione Italiana di Metallurgia, Professore associato presso il Politecnico di Milano
buona partecipazione e interazione con i relatori. Sono state presentate 11 memorie in tutto: nella prima sessione, presieduta dalla prof. Marina Cabrini e dal sottoscritto, hanno riguardato soprattutto il comportamento a corrosione e i trattamenti superficiali delle leghe di alluminio. Nella seconda sessione, presieduta dai prof. Tullio Monetta e Tiziano Bellezze, gli argomenti sono stati più vari, in particolare il comportamento alla corrosione localizzata di acciai inossidabili, inibitori di corrosione per le strutture in calcestruzzo armato, corrosione in ponti di valenza storica, cor-
“
rosione di zinco e leghe, comportamento a corrosione del metallo duro. Tra le memorie presentate, quasi la metà sono relative a collaborazioni tra Università e aziende. Per questo numero speciale sono state selezionate sei memorie. Quattro
I lavori pubblicati in questo numero de La Metallurgia Italiana rappresentano una selezione delle memorie presentate nelle sessioni di corrosione del 38° Convegno Nazionale dell’Associazione Italiana di Metallurgia.
di queste riguardano i trattamenti superficiali delle leghe di alluminio, volti
F. Bolzoni
il presidente del Convegno prof. Tullio Monetta, che hanno fatto del loro
sia al miglioramento della resistenza a corrosione, sia all’ottenimento di superfici idrofobiche, sia all’eliminazione dei cromati dagli strati di conversione. Le altre due memorie riguardano rispettivamente la corrosione sotto sforzo di leghe di alluminio saldate con tecnica innovativa (friction stir welding) e la corrosione in fessura di ponti chiodati di valenza storica. Ringrazio il comitato organizzatore locale del Convegno nazionale AIM e
meglio per ricreare l’atmosfera del convegno anche a distanza. Infine ricordo l’appuntamento con le Giornate Nazionali di corrosione e protezione, organizzate dall’AIM insieme ad APCE (Associazione per la protezione dalle corrosione elettrolitiche) e NACE Italia, che si svolgeran-
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editoriale - editorial
no in modalità online dal 30 giugno al 2 luglio 2021, con il patrocinio di: Politecnico di Torino, ICC (International Corrosion Council), ATE (Associazione tecnologi per l’edilizia), AIMAT (Associazione italiana Ingegneria dei materiali), Centro INOX, CTA (Collegio dxei tecnici dell’acciaio), Fondazione Promozione Acciaio.
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Memorie scientifiche - Corrosione
Corrosione sotto sforzo di una lega di alluminio-rame indurente per precipitazione saldata tramite friction stir welding M.Cabrini, S.Lorenzi, C.Testa, N.Galizzi, F.Carugo, S.Bocchi, G.D’Urso, C.Giardini, T.Pastore
Lo scopo di questo lavoro è la valutazione della suscettibilità ai fenomeni di corrosione sotto sforzo di giunti in lega di alluminio alto resistenziale AA 2024-T3, saldati con tecnologia friction stir welding, tramite prove di trazione lenta (slow
strain rate) tradizionali e dopo un periodo di pre-corrosione in soluzione di NaCl 0,6M. L’esecuzione della saldatura
modifica la microstruttura della lega tramite l’azione meccanica di deformazione plastica e tramite solubilizzazione e riprecipitazione delle seconde fasi indurenti. Questo porta ad una differente suscettibilità delle zone del nugget e
termo-meccanicamente alterate. L’elevata velocità di dissoluzione della lega impedisce la valutazione dei fenomeni di corrosione sotto sforzo tramite le tradizionali prove di slow strain rate, a carico o a deformazione costante con provini three points bend beam. Viceversa, è possibile determinare l’effetto dell’ambiente tramite pre-esposizione e successive prove di trazione lenta.
PAROLE CHIAVE: CORROSIONE SOTTO SFORZO, FRICITION STIR WELDING, AA 2024-T3 INTRODUZIONE
La corrosione sotto sforzo è una forma di corrosione che coinvolge l’azione concomitante e sinergica della
sollecitazione meccanica e dell’ambiente aggressivo e si manifesta con la formazione di cricche che possono
portare al cedimento dell’elemento sollecitato. In genere,
la suscettibilità alla corrosione sotto sforzo dei materiali metallici
aumenta
meccaniche.
Nelle
al
crescere
leghe
di
delle
alluminio
caratteristiche si
manifesta
principalmente sulle leghe indurenti per precipitazione,
M.Cabrini, S.Lorenzi, T.Pastore
Università di Bergamo - Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate; CSGI - Unità di ricerca di Bergamo; INSTM – Unità di ricerca di Bergamo
della serie AA-2XXX alluminio-rame oppure AA-7XXX alluminio zinco [1]. Particolari trattamenti termici sono stati
sviluppati per incrementare la resistenza alla corrosione
C.Testa, N.Galizzi, F.Carugo
Università di Bergamo - Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate
sotto sforzo di queste leghe, tuttavia rimane il problema della loro saldabilità tramite tecniche tradizionali, per
questo motivo, negli ultimi decenni, sono state messe a
S.Bocchi, G.D’Urso, C.Giardini
Università di Bergamo - Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate
punto metodologie alternative di giunzione, tra cui spicca
la Friction Stir Welding (FSW). La FSW, sviluppata nel 1991 al The Welding Institute, consente di raggiungere
una giunzione permanente attraverso l’ottenimento di una soluzione allo stato solido [2] [3] [4] [5]. Malgrado tale
tecnica non comporti la fusione del materiale metallico,
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Scientific papers - Corrosion il calore generato dall’attrito e l’elevata deformazione meccanica alterano fortemente la microstruttura della lega
[6] [7]. Nelle leghe indurenti per precipitazione, ciò comporta la solubilizzazione dei precipitati, la loro riprecipitazione, la
coalescenza e l’ingrossamento in diverse zone del giunto
saldato [8] [9]. Tutto ciò ha notevoli conseguenze sulla
resistenza alla corrosione sotto sforzo [10] [11] [12] [13] [14]. CORROSIONE SOTTO SFORZO DELLA LEGA AA 2024-T3 SALDATA PER FSW Precedenti lavori hanno evidenziato un potenziale di corrosione differente tra il giunto saldato e il metallo base:
le aree a minore durezza hanno un potenziale di corrosione libera più anodico rispetto alle zone più vicine; in queste zone
è stato osservato un severo attacco localizzato al termine di
prove con lungo periodo di esposizione su provini di flessione in quattro punti (Fig. 1) [13]. La posizione e l'estensione delle
aree anodiche dipendono sia dalla lega sia dai parametri di saldatura [14]. La lega AA 2024-T3 presenta potenziali di
corrosione libera meno nobili in corrispondenza delle zone termomeccanicamente (TMAZ) e termicamente alterate
poiché la zona saldata ha differenti proprietà meccaniche,
come è possibile osservare dal profilo di microdurezza. Al
termine di tali prove, il provino sollecitato presentava nella zona del nugget un intenso attacco intergranulare, mentre
il provino non sollecitato, solo degli attacchi localizzati poco profondi. Le zone TMAZ e HAZ risultavano corrose in modo generalizzato o con pit allargati e poco profondi. Tutti
i provini, indipendentemente dall’essere stati sollecitati o meno, erano completamente ricoperti da uno spesso strato di prodotti di corrosione costituito da ossido di alluminio
idrato. A causa della presenza dei prodotti di corrosione,
non è stato possibile monitorare il processo di corrosione attraverso la determinazione degli spettri di impedenza elettrochimica (EIS). Infatti, solo nei primi istanti di
immersione è possibile notare l’effetto della sollecitazione applicata, che causa una riduzione dello spettro Nyquist dei provini sollecitati, indice di una maggiore attività. Dopo
poche ore di immersione, tuttavia, gli spettri si modificano evidenziando il comportamento tipico dei processi sotto il
controllo della diffusione attraverso la scaglia porosa (Fig. 2) [10].
(HAZ). Sono state eseguite delle prove di corrosione sotto sforzo impiegando dei provini di flessione in quattro punti
(F4BB) lasciati immersi in NaCl 0,6M per oltre 1000 ore sia
senza alcun carico applicato, sia sollecitati all’80% del carico di inizio delle deformazioni plastiche. Su questi provini
infatti non è possibile individuare il carico di snervamento,
Fig.1 - Andamento del potenziale di corrosione e della durezza in corrispondenza della saldatura FSW / Corrosion potential and hardness as a function of the distance from the center of the FSW
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Memorie scientifiche - Corrosione
Fig.2 - spettri EIS dei provini 4PBB della lega 2024-T3 sollecitati all’80% del carico di inizio della deformazione plastica e non sollecitati a) appena immersi, b) dopo 840 ore di immersione in NaCl 0,6M aerata a 23°C / EIS spectra of 4PBB specimens of the 2024-T3 alloy, un-loaded or loaded at the 80% of the plastic deformation load a) just dipped, b) after 840 hours of immersion in aerated NaCl 0,6M at 23°C Al termine delle prove a carico costante, sul provino
tuttavia la rottura degli stessi si è verificata nella TMAZ/
ed allargato attacco per corrosione intergranulare in
evidente pertanto che l’attacco intergranulare nel nugget
della lega 2024-T3 (Fig. 3) è stato osservato un profondo corrispondenza del nugget, ma assenza di cricche per
corrosione sotto sforzo [15]. Un attacco simile è presente
sui provini anche al temine delle prove slow strain rate,
HAZ, che presenta le minori caratteristiche meccaniche. È non ha innescato delle cricche né raggiunto una profondità tale da compensare la perdita di proprietà meccaniche che si verifica nella TMAZ/HAZ [15].
Fig.3 - a) immagine del provino CL della lega 2024-T3 al termine della prova a carico costante (720 h); b) particolare della corrosione nella zona del nugget e c) sezione metallografica che evidenzia l’attacco intergranulare / a) CL specimen of the alloy 2024-T3 at the end of the test (720 h); b) close-up of the corroded zone and c) metallographic section that evidences the intergranular attack
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Scientific papers - Corrosion
PROVE DI PRE-ESPOSIZIONE SULLA LEGA AA 2024-T3 SALDATA TRAMITE FSW In base agli studi condotti da Holroyd et al. [12] se la lega AA2024-T351 è immersa in soluzione di NaCl 0.53M, si ottiene una corrosione intergranulare che dà luogo ad avanzamenti subcritici intergranulari di cricche deformando i provini lentamente in aria dopo la pre-esposizione in soluzione di NaCl, con velocità di deformazione nell’intervallo tra 10-7 e 10-4 s-1. L’effetto di innesco della corrosione sotto sforzo aumenta con il tempo di pre-esposizione fino a 300h per ridursi per tempi di esposizione più lunghi, fino a diventare trascurabile dopo 500h. Sono state quindi effettuate delle prove SSR pre-corrodendo i provini della lega AA 2024-T3 saldata per FSW, tramite esposizione in soluzione di NaCl 0,6M aerata a 23°C per una settimana. Al termine del periodo di pre-esposizione, i provini sono stati immediatamente sottoposti a trazione in aria a umidità re-
lativa del 70%, con velocità di deformazione teorica (cioè calcolata considerando la deformazione uniforme di tutto il tratto utile) pari a circa 10-7 s-1. Il tempo di pre-esposizione è stato ridotto a 168 ore rispetto a quanto riportato da Holroyd et al. (da 300 a 500 ore) a causa della maggiore velocità di corrosione del giunto saldato rispetto al metallo base, in modo da non produrre attacchi troppo allargati. Le curve sforzo deformazione ottenute in ambiente sono risultate anche in questo caso sovrapponibili a quelle in aria (figura 5). La rottura del provino si è verificata sempre nella TMAZ/ZTA. La superficie di frattura (figura 6 a) presenta diversi piccoli inneschi di corrosione (zone 1 e 2 in figura 6a), ma la rottura è prevalentemente mista duttile e di taglio (zona 1 – figura 6b e zona 2 figura 6c), e solo per una piccola area in corrispondenza della zona 3 (figura 6d) mostra un aspetto fragile con strappi duttili, indicando la pratica assenza di fenomeni di SCC.
Fig.4 - Provino di lega AA 2024-T3 al termine della prova SSR in NaCl 0,6M a) immagine macro, b) superficie di frattura in corrispondenza dell’innesco, c) attacchi localizzati in corrispondenza del nugget; d) sezione metallografica dell’attacco intergranulare / SSR specimen after the test in NaCl 0,6 M: a) macro image; b) fracture surface in the correspondence of the fracture initiation; c) localized attacks in the nugget; d) metallographic section of the intergranular attack.
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Memorie scientifiche - Corrosione
Fig.5 - curve sforzo deformazione della lega AA 2024T3 saldata tramite FSW in aria con il 70% di umidità con e senza precorrosione in NaCl 0,6M per 168 ore, velocità di deformazione 10-7 s-1 / stress vs. strain curves of the AA 2024-T3 FSW in air and 70% relatively humidity with and without pre-corrosion in NaCl 0.6M for 168 hours at 10-7 s-1 strain rate
In corrispondenza della zona strizionata (fig. 6e), che cade al confine tra il nugget e la TMAZ/HAZ, sono presenti delle cricche secondarie di limitata profondità. Gli attacchi più
numerosi e profondi risultano sempre nella zona del nugget dove sono presenti sia attacchi intergranulari di forma
allargata sia cricche intergranulari che penetrano fino ad una profondità massima di 250μm (figura 6f).
EFFETTO DELLA MICROSTRUTTURA ALTERATA DALLA FSW Questo comportamento della lega 2024-T3 è stato attribuito alle modifiche microstrutturali causate dalla saldatura. La lega 2024-T3 è infatti caratterizzata da una microstruttura costituita da grani diα-Al allungati nella direzione di
Al2CuMg, (fase S) principalmente in corrispondenza delle dislocazioni create dalla lavorazione meccanica. A seguito dell’azione termomeccanica della saldatura, questi precipitati sono disciolti nella matrice, per riprecipitare in dimensioni micrometriche sul bordo del grano ricristallizzato del nugget (Fig. 7 b e c). Viceversa, in corrispondenza delle zone termicamente alterate non si ha dissoluzione dei precipitati, ma solo la loro coalescenza a dare particelle di dimensioni maggiori. In questo modo si ha un notevole abbassamento delle proprietà meccaniche rispetto sia al metallo base (che mantiene i precipitati indurenti) sia al nugget, che usufruisce dell’effetto rinforzate dato dall’affinamento del grano.
laminazione e numerosi precipitati intermetallici (Fig. 7a). I precipitati micrometrici che si formano durante la solidificazione, possono essere frantumati dalle operazioni di lavorazione a caldo, ma non vengono ridisciolti nella matrice, neppure durante il trattamento di tempra di solubilizzazione. Questo trattamento porta invece alla formazione di una soluzione solida supersatura di Al-Cu che, in seguito all’invecchiamento, separa dei precipitati nanometrici di
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Scientific papers - Corrosion
Fig.6 - esame frattografico di un provino di lega AA 2024-T3 sottoposto a prova di trazione in aria dopo una settimana di pre-esposizione in soluzione di NaCl 0,6M aerata a) immagine macro; b) particolare della zona 1, innesco corroso; c) particolare della zona 2, duttile più taglio; d) particolare della zona 3, avanzamento per SCC con strappi duttili e) cricche secondarie in corrispondenza della superficie di frattura, f) particolare di un attacco distante dalla superficie di frattura / Fractographic analysis of a specimen of the alloy AA 2024-T3 at the end of the SSR test in air after one week of pre-exposure in aerated NaCl 0,6M a) macro image; b) close-up of the zone 1, corroded trigger; c) close-up zone 2, ductile zone with shearing d) close-up of zone 3, SCC growth and ductile tears; e) secondary cracks in the correspondence on the fracture surface; f) localized attack not in correspondence of the fracture surface with triggered microcracks
Fig.7 - microstruttura della lega AA 2424-T3 (attacco Keller) a) metallo base; b) nugget, c) particolare dei micro e macro precipitati (senza attacco metallografico) nella zona del nugget / Microstructure of the AA 2024-T3 alloy (Keller’s attack): a) base material, b) nugget; c) close-up of micro md micro precipitates (without metallographic attack) in the nugget
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Memorie scientifiche - Corrosione
Le particelle affioranti di fase S, ricche in rame, sono catodi più efficienti per la riduzione dell’ossigeno rispetto all’ossido di alluminio; la riduzione dell’O2 produce un’alcalinizzazione locale che destabilizza il film di passività dell’alluminio, secondo la reazione:
(1) Al2O3 + 2OH- + 3H2O -> 2[Al(OH)4]-
i precipitati stimolano pertanto la corrosione della matrice di alluminio limitrofa, che avviene principalmente tramite la reazione:
(2)
2Al + 6H2O -> 2[Al(OH)3] + 3H2
Nel metallo base, l’attacco si innesca preferenzialmente in
corrispondenza dei macroprecipitati di fase S, tuttavia non
riesce ad avanzare in profondità, poiché si arresta quando la particella di fase S è scalzata dalla matrice o ne è isolata dalla precipitazione dei prodotti di corrosione [16]. Un meccani-
smo simile avviene anche nelle zone TMAZ/HAZ. Viceversa, nel nugget la corrosione provoca un attacco intergranulare
a causa dall’effetto galvanico delle particelle microscopiche di Al2CuMg precipitate al bordo di grano ricristallizzato. La
corrosione intergranulare prende forma di sottili fessure alla superficie che si innescano velocemente, ma in assenza di sollecitazione, il loro avanzamento rallenta, raggiungendo
una profondità di penetrazione molto limitata, mentre l’attacco si allarga e si autosigilla con i prodotti di corrosione [12].
L’applicazione della sollecitazione meccanica aumenta la velocità di dissoluzione dell’alluminio e ne modifica la mor-
fologia di attacco [10] innescando i fenomeni di corrosione sotto sforzo [1] [17]. Il meccanismo di SCC è legato a due
processi che agiscono simultaneamente: la dissoluzione attiva della matrice di alluminio in corrispondenza dei precipi-
tati di fase S a bordo di grano e l’infragilimento da idrogeno [18] [19] [20] [21]. L’alluminio non ricoperto dal film passivo di allumina infatti ha un potenziale di equilibrio sufficientemente catodico da permettere l’evoluzione di idrogeno
dall’acqua a qualsiasi pH secondo la reazione (2) [22]. L’i-
drogeno atomico può diffondere nel reticolo dell’alluminio,
anche se la sua solubilità è molto bassa [23]. Il coefficiente di
per l’idrogeno, per cui l’idrogeno non riesce a diffondere in profondità nella matrice di alluminio ma rimane confinato
al bordo di grano e, in presenza della lenta deformazione, può dar luogo a cricche di infragilimento da idrogeno in-
tergranulari [24] [25]. Tuttavia, in presenza di un ambiente
fortemente aggressivo, come avviene nelle prove SSR in soluzione 0,6M di NaCl, tali attacchi tendono a ramificarsi,
a scalzare i grani ed allargarsi senza trasformarsi in cricche, mentre in aria umida l’effetto dell’infragilimento da idrogeno
diventa evidente. È stato dimostrato che l’orientamento del grano ha una grande influenza nella propagazione delle cric-
che di SCC sulla lega AA 2024 [26], la saldatura FSW elimina questo effetto nel nugget dove la ricristallizzazione porta
alla formazione di grani equiassici. Tuttavia, la diversa micro-
struttura tra nugget, TMAZ/HAZ e metallo base modifica la modalità di deformazione del provino: studi in corso stanno
dimostrando che la concentrazione della deformazione plastica in corrispondenza della TMAZ/HAZ insorge quando la
sollecitazione applicata supera un valore critico, inferiore al carico di snervamento del metallo base; da questo punto, il
nugget non solo non subisce più alcuna deformazione, ma tende a recuperare la deformazione elastica. Per questo motivo le cricche non sono più in grado di propagare. La carat-
terizzazione delle condizioni di sollecitazione reali di tutto il
giunto saldato è in fase di studio, così come dei trattamenti termici per omogeneizzare la microstruttura del giunto e ridurre i fenomeni di corrosione sotto sforzo.
diffusione dell’idrogeno nel reticolo cubico a facce centra-
te dell’alluminio è molto basso ma le particelle di fase S (e in generale i precipitati ricchi in rame) agiscono da trappola CONCLUSIONI Il presente lavoro riassume i risultati ottenuti in precedenti sperimentazioni sull’effetto della saldatura friction stir welding sulla corrosione sotto sforzo della lega AA 2024 T3. Sono stati inoltre presentati dei risultati preliminari ottenuti tramite prove di trazione in aria dopo pre-esposizione in soluzione dei provini. Questi risultati preliminari confermano l’insorgenza di fenomeni di SCC sulla lega in aria umida. Ulteriori studi sono in atto per verificare questo effetto in funzione della deformazione reale del tratto utile del giunto saldato e dei trattamenti termici post-saldatura.
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Scientific papers - Corrosion
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Memorie scientifiche - Corrosione
Stress corrosion cracking of a friction stir welded precipitation hardening aluminum alloy The paper deals on the stress corrosion behavior of an AA 2024-T4 aluminum alloy friction stir welded. The results of previous works were summarized in which the effect of microstructural modification on the corrosion behavior of the alloy is evident. In the nugget, the re-crystallization of the alloy forms fine equiaxial grains, at the same time, the
hardening precipitates are solubilized and reprecipitate in micrometric size at the grain border. In this zone stress enhanced intergranular corrosion was observed. Stress corrosion cracking was not detected in NaCl 0,6M solution
both in constant load and slow strain rate tests, owing to the high generalized corrosion. In order to evidence stress corrosion effect, according to literature data, slow strain rate tests were carried out in air on specimens pre-corroded
in the NaCl solution. These preliminary tests seem to permit to evidence some stress corrosion cracks in the nugget, but the preferential deformation of the heat affected zone, with the consequence of unloading of the most susceptible nugget zone masks the SCC effects.
KEYWORDS: STRESS CORROSION CRACKING, FRICTION STIR WELDING, AA 2024-T3
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Scientific papers - Corrosion
Effect of the Cassie Baxter-Wenzel behaviour transitions on the corrosion performances of AA6082 superhydrophobic surfaces A. Khaskhoussi, L. Calabrese, E. Proverbio
Turning the wetting behaviour of a solid surface from hydrophilic to hydrophobic by making morphological and chemical modifications has attracted great attention over the past few years due to the importance of these surfaces in fundamental research and industrial applications in particular for anti-corrosion purpose. In this work, a chemical etching-based approach, which can be easily scaled to industrial level, was proposed to obtain super-hydrophobic surfaces on 6082-T6 aluminium plates. The results showed that the wetting transitions from Cassie-Baxter to Wenzel regime and vice versa can be controlled by changing the etching time. The mechanism at the basis of the wetting behaviour is based on the nanostructure roughness. In addition, the as-prepared aluminium surfaces revealed a good corrosion resistance behaviour in seawater compared with the as received one. The relationships between the corrosion performances and the Cassie Baxter-Wenzel behaviour transitions were deeply discussed.
KEYWORDS: HYDROPHOBICITY, CASSIE-BAXTER, WENZEL, ALUMINIUM ALLOY, CORROSION, CHEMICAL ETCHING
INTRODUCTION
Wetting behaviour is an important characteristic in sur-
face chemistry, and it can be roughly distinguished into
hydrophobic and hydrophilic. Current achievements in the fabrication of synthetic surfaces for special degrees of
wettability are typically focused on super-hydrophobicity.
Superhydrophobic surfaces are characterised by a water
contact angle (WCA) higher than 150° and a water sliding angle (WSA) lower than 10°. These surfaces have recently drawn significant attention because they have a wealth of
applications starting from day-to-day activities to health care. Some of these applications include but are not limited
to condensation enhancement [1], anticorrosion [2,3], drug delivery [4] and self-cleaning [5]. The superhydrophobicity
Amani Khaskhoussi
National Interuniversity Consortium of Materials Science
and Technology, INSTM, Firenze, Italy, corresponding author: khaskhoussiamani105@gmail.com .
Luigi Calabrese, Edoardo Proverbio
Department of Engineering, University of Messina, Messina, Italy, lcalabrese@unime.it, eproverbio@unime.it
behaviour is mainly governed by the surface morphology
(roughness) and the surface chemical composition which requires deep fundamental understanding [6].
The contact angle (CA) of a liquid on a chemically homoge-
neous and flat solid surface is calculated according to to the
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Memorie scientifiche - Corrosione Young’s equation:
γsg - γls (1) cosθ = γlg where
γlg, γsl and γsg are respectively the liquid-gas, the so-
lid-liquid and the solid-gas interfacial tensions. The maxi-
mum contact angle that can be obtained on a flat surface by
air in such ”pockets”, which governs the transition from the Wenzel to Cassie-Baxter state. According to Cassie-Baxter, the most part of the surface is separated by air cushions;
thus, the interaction between the liquid and the solid surface is greatly reduced. The Cassie-Baxter CA on the solid-air composite surface is calculated according to the equation:
= f(rcosθ + 1) -1
reducing the surface energy is 120° [7]. In this concern, in
(3) cosθCB
low surface energy with a hierarchical rough structure [8].
where f is the fraction of wetted area.
order to reach an extreme CA it is obligatory to combine the Wenzel proposed a relationship between the surface rou-
Therefore, depending on the surface roughness, different
surface one), and the ideal liquid contact angle (ϴ), which is
plications. Over the last decade, a large number of studies,
ghness ratio (ratio of the rough surface area to the smooth given as
(2) cosθw
= rcosθ
where θw is the Wenzel’s (or apparent) contact angle. Ac-
cording to this equation, by increasing the surface roughness, the hydrophilic surface becomes more hydrophilic
and the hydrophobic surface becomes more hydrophobic. In the Wenzel state, the water droplets penetrate the rough surface cavities and show a high adhesion force. Such
behaviour is known also as the homogeneous wetting state [9,10]. On the other hand, on some superhydrophobic surfaces, water does not fill the interstitial spaces formed
by the hierarchical micro/nanostructures and easily roll-off the surface. This phenomenon is due to the entrapment of
wetting states are possible that can meet a wide range of ap-
involving numerous methods and materials, have focused on the fabrication of superhydrophobic surface [11]. Nevertheless, the use of such surfaces in industrial application needs deep control of the surface roughness in order to proper extend and enhance their applicability [6].
In the present work, a superhydrophobic surface was fabricated on aluminium substrate using a simple two-steps method. Micro/nano rough structures were achieved by
acid etching, at different times, and the free energy of the surface was reduced using a thin silane film. The Cassie-Baxter to Wenzel regime transition was investigated. In addi-
tion, the effect of the etching time on the corrosion performances of the superhydrophobic aluminium surfaces have been studied.
MATERIALS AND METHODS Metal substrates of EN AW-6082 T6 aluminium alloy
weight solution of silane in toluene for 10 min. Finally, all
measuring 30 mm x 24 mm were obtained from a 2 mm thick
substrates were treated for 3 hours at 100°C to complete the
plate. Hydrochloric acid (37%) and Nitric acid (60%) were used
silane curing. The static water contact angles on the sample
for sample chemical etching. Octadecyltrimethoxysilane
surface were measured, at room temperature, using an
(90%) was used for low surface energy coating. All
Attension Theta Tensiometer by Biolin Scientific according
aluminium substrates were cleaned in ultrasonic bath with
to the sessile drop technique. Ten replicas of water contact
ethanol, acetone and ultra-pure water, and finally drying at
angle (WCA) and water sliding angle (WSA) for each sample
room temperature. In order to produce hierarchical rough
were made. Morphological analysis of the prepared surfaces
structure on the bare aluminium alloy surfaces, HNO3/HCl
was performed using the scanning electron microscope
chemical etching was applied according to the following
(SEM, ZEISS Crossbeam 540). Roughness parameters of
process: the cleaned samples were etched with an HNO3/
the surfaces were calculated based on the analysis of the
HCl/H2O acidic solution (ratio 1:3:2) at different times (10,
AFM maps obtained by an Explorer microscope (Veeco
20, 40 and 60 minutes). Afterward, the etched samples
Instruments). Electrochemical measurements were carried
were rinsed in an ultrasonic bath with ultra-pure water to
out, in simulated seawater electrolyte (3.5 wt.% NaCl
remove residual acids and dried in oven at 70°C for 60 min.
solution) at room temperature, using a BioLogicSP-300.
The etched aluminium samples were immersed in 0.1% by
A standard three-electrode cell composed by a saturated
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Scientific papers - Corrosion
Ag/AgCl electrode as the reference electrode, a platinum
utilized as the working cell. After reaching the OCP, The
wire as the counter electrode, and the prepared aluminium
potentiodynamic polarization curves were collected with a
sample as the working electrode (exposed area = 1cm ), was
scanning rate of 0.2 mV/s.
2
Fig.1 - Surface morphologies in original magnification of 20 kX and 200 kX Fig.1 shows the surface scanning electron microscope (SEM)
surface area and the roughness surface profile. This
images of the treated sample surface. A high magnification
morphology is a consequence of the grain orientation and
of the surface morphology is also reported (x200,000).
secondary phase’s distribution. In fact, the aluminium alloy
The process of fabrication of the superhydrophobic surface
6082 is characterized by Fe–Mn inclusions with micrometric
comprises chemical etching and silane modification. In the
dimensions randomly distributed on the whole surface.
experiment, the aluminium sample with static contact angle
Moreover, numerous dislocations and defects are presents
of about 70° is first etched in acid to obtain a hierarchical
in the aluminium alloy matrix. These defects were more
textured structure. Fish-like micro-scales with size of
sensitive to the etching than other locations of the metal
around 3μm are formed. On these micro-protrusions, a
substrate [12]. At varying etching time, all the samples
regular nanometric pit population was also formed. These
showed similar microstructure. In this context, a deep
pits had the dimensions in the range of 80-150 nm. This
analysis of the nanostructure of these samples is mandatory
bimodal structure considerably increased the effective
to highlight the effect of the etching time.
Fig.2 - Roughness parameters of etched samples La Metallurgia Italiana - March 2021
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Memorie scientifiche - Corrosione
In order to better analyse the coatings’ surface morphology,
WSA angles (0°) were obtained for the surfaces etched at 20
AFM scanning was performed on all samples and the surface
min and 40 min. The WCA rises by about 12.5%, from 160°
roughness parameters were calculated based on the AFM
to around 180°, and the WSA decreases from 30° to around
mapping results and presented in Fig.2.
0° degrees when the etching time increases from 10 min to 20 min and 40 min. While all the aluminium specimens
Two important parameters, Skewness and Kurtosis, were
are superhydrophobic with a WCA higher than 150 °, the
selected to evaluate the effect of the etching time on the
difference in the wetting behaviour at increasing etching time
surface morphologies. The skewness parameter, Ssk, is
is related to the diverse interactions of the silanized surface
related to the degree of the symmetry of the variation in
roughness with water (Cassie-Baxter or Wenzel state). In
a profile about its mean line. Ssk = 0 if the distribution is
the Cassie-Baxter, the air-layer is able to significantly reduce
symmetrical (equal reparation between peaks as valleys).
the contact between the liquid and the surface, and thus the
Ssk < 0 indicates that the height distribution is skewed above
water droplet easily rolls off as on the case of the sample
the mean plane and it is related to a profile with deep valleys
20 min and 40 min samples. However, in the Wenzel state,
in smooth plateau such as porous structure. Conversely, a
the liquid droplet penetrates the surface grooves resulting
positive skewness parameter, height distribution skewed
in high adhesion and thus high sliding angle (WSA>90°).
above the flatter average, is related to a profile characterized
Consequently, the portion of air trapped in the solid/water
mainly with peaks and asperities. Finally, kurtosis, Sku,
interface is the key factor that controls the WCA and WSA
measures the probability density sharpness of the roughness
and thus the anti-wetting surface type.
profile and its value is related to the degree of peakedness of
Our results point out that a transition between Wenzel and
a surface height distribution.
Cassie-Baxter states can be made by changing the etching
A Sku value less than 3 indicates that the surface has relatively
time. The 10 min and 60 min samples are in a transitional state
few peaks and low valleys, whereas a kurtosis value more
between Wenzel and Cassie-Baxter since the sliding angles
than 3 indicates few valleys and many high peaks. When
are quite elevated (30° and 22° respectively) indicating that
the kurtosis parameter is equal to 3, this indicates that the
the air layer is not continuous (air is only partially entrapped
heights are characterized by a normal distribution (sharp and
into the surface valleys). However, the 20 min and the 40 min
indented portions co-exist). In fact, the histograms of SSk
sample are Cassie-Baxter surfaces as indirectly identifiable
and Sku against the etching time evidenced a dependence
by the low WSA (0≤SA≤10°) which is probably due to the
between these parameters. Indeed, the samples etched
regular and homogeneous roughness that enhance the
for 20 and 40 minutes are characterized by the closest
formation of a continuous air film following the Cassie-Baxter
to zero Skeweness values indicating a quite symmetric
state (Fig.2). This result is consistent with the literature. In
distribution to zero. In addition, the peakedness of these
fact, Li et al. [13] demonstrated that the achievement of a
samples (strongly dependent on the etching time) is near
high WCA and a low WSA on a solid surface requires a dual
to 3, indicated a normal distribution of sharp an indented
scale structure with a thin solid fraction. When the etching
portions. In order to study the effect of the achieved
duration increases to one hour, the ordered nanostructure is
morphologies on the wetting behaviour of the aluminium
destroyed that may negatively affect the air layer. Indeed, the
alloy samples, the water contact angles and the water sliding
air fraction trapped on the solid surface of the 60 min sample
angles were measured.
surface is probably lower than the 20 and 40 min samples resulting in lower WCA and higher WSA (Fig.3). Thus, at 60
Fig.3 shows the influence of changing the etching time
min, the Cassie– Baxter state can break down and the inverse
on both water contact and sliding angles. It is clear that
transition from Cassie–Baxter to Wenzel can occur.
superhydrophobicity was initially enhanced by increasing the etching time, afterwards reduced after an etching time of one hour. In fact, the highest WCA (180°) and the lowest
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Scientific papers - Corrosion
Fig.3 - Water contact angle (WCA) and water sliding angle (WSA) evolution with the etching time
Superhydrophobic surfaces with different water repellency behaviour were successfully elaborated. This reduction in the wettability of these surfaces may deeply affect their corrosion resistance. Thus, the corrosion resistance of the elaborated samples was investigated.
Fig.4 - Polarization curves of as received aluminium alloy and the superhydrophobic surfaces in seawater at room temperature The electrochemical polarization test is a useful tool for
(Icorr) were calculated using the Tafel method.
assessing the corrosion behaviour of a solid surface. In a
As shown in Fig.4, the corrosion potential of the as-
typical polarization curve, a high corrosion potential (Ecorr)
received sample is −805 mV vs. SCE. Following the surface
and a low corrosion current density (Icorr) corresponds to a
modification, the corrosion potential Ecorr shifted toward
good corrosion resistance.
positive direction. In fact, Ecorr positively increases from
The potentiodynamic polarization curves recorded for
−805 mV to −601 mV for 10 min sample, to around -570 mV
the as received aluminium alloy and superhydrophobic
for both 20 min and 40 min samples and then decreases
aluminium surfaces, having different WCA and WSA, in
again to reach -589 mV for the 60 min sample. However,
seawater (3.5 wt% NaCl solution) are presented in Fig.4 The
the surface treatment of the aluminium surface does not
corrosion potential (Ecorr) and the corrosion current density
show significant modification of the corrosion current
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Memorie scientifiche - Corrosione
density. These results are consistent with the wettability
corrosion resistance of the samples. The trapped air on the
states. Indeed, the best corrosion results were obtained
hierarchical micro/nanostructures of the superhydrophobic
with the superhydrophobic surfaces following the Cassie-
aluminium surfaces acts as an “air cushion” inhibiting
Baxter state (20 min and 40 min samples), thus, the super-
the penetration of corrosive ions (Cl-) and leading to an
hydrophobic interface that reduces the interaction between
improved corrosion protection [14].
the solution and the aluminium alloy surface enhances the CONCLUSIONS
Superhydrophobic surfaces were fabricated on aluminium alloy 6082 by coupling the modification of surface roughness, got by chemical etching, and the decrease of surface energy obtained by silane coating. The wettability state of these superhydrophobic surfaces varies with the etching time. In fact, the Cassie-Baxter state (WCA ≈180° and WSA ≈ 0°) was achieved by a chemical etching for 20 and 40 minutes. On the other hand, a Wenzel state was obtained for the lowest and
the highest etching times (10 min and 60 min). Thus, the wetting transitions from Wenzel to Cassie-Baxter can be managed
by modifying the etching time. The wetting state alteration is based on the distribution of the roughness peaks and valleys. In addition, the as-modified aluminium surfaces revealed a good corrosion resistance behaviour in seawater compared with the as received one and the best results were obtained on the Cassie-Baxter surfaces. Thus, a normal distribution of peaks
and valleys, especially in the nanostructure, is the key factor for obtaining the Cassie-Baxter state and thus for improving the wetting and the corrosion behaviour of the aluminium alloy.
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Scientific papers - Corrosion
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Memorie scientifiche - Corrosione
Anodizzazione e processi postanodizzazione per l’aumento della resistenza alla corrosione di leghe dell’Alluminio A. Zaffora, F. Di Franco, M. Santamaria
In questo lavoro è stata studiata la dipendenza della resistenza alla corrosione di leghe dell’alluminio AA 2024-T3 dai trattamenti di sigillatura (sealing) condotti dopo l’anodizzazione delle leghe. I campioni di lega AA 2024-T3 sono stati anodizzati a 14 V in un bagno contenente acido solforico e acido tartarico. I campioni anodizzati sono stati poi sottoposti a sealing con quattro trattamenti diversi: acqua bollente stagnante, vapore, acqua bollente con sali e acqua bollente in agitazione. La resistenza alla corrosione dei campioni è stata valutata in una soluzione simulante l’acqua di mare tramite Spettroscopia d’Impedenza Elettrochimica. I campioni sigillati in acqua bollente stagnante hanno mostrato la più alta resistenza alla corrosione.
PAROLE CHIAVE: LEGHE DELL’ALLUMINIO, SIGILLATURA, SPETTROSCOPIA D’IMPEDENZA ELETTROCHIMICA, TSA
INTRODUZIONE
Le leghe dell’Alluminio sono impiegate in tantissime appli-
cazioni ingegneristiche, architettoniche e sono tipicamente
utilizzate nell’industria aerospaziale, automobilistica e na-
vale per il loro basso peso specifico, alta resistenza spe-
cifica, buona conducibilità e basso costo. Tali leghe però soffrono di una bassa resistenza alla corrosione in presenza di ambienti contenenti ioni cloruro per cui si effettuano dei trattamenti superficiali per aumentare le loro performance.
Tra questi trattamenti, l’anodizzazione (o anodizing) è un
processo largamente utilizzato per accrescere un ossido poroso sulla superficie del substrato metallico tale da proteggere la lega dall’ambiente. Per il processo di anodizza-
zione vengono utilizzati diversi bagni, tra cui bagni a base
A. Zaffora, F. Di Franco, M. Santamaria Laboratorio di Elettrochimica Applicata,
Università degli Studi di Palermo, Dipartimento di Ingegneria Palermo
di acido solforico, acido ossalico e, nel caso di leghe AA
2024 per l’industria aeronautica, a base di acido cromico. In quest’ultimo caso però l’alta tossicità del Cr(VI) ha imposto
pesanti restrizioni al suo utilizzo in applicazioni industriali. Recentemente, si è quindi pensato di sostituire il bagno a
base di acido cromico con un bagno a base di acido solfo-
rico con l’aggiunta di acido tartarico, chiamato TSA (tartaric-sulfuric acid) (1).
La resistenza alla corrosione dell’ossido prodotto trami-
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Scientific papers - Corrosion te anodizzazione può essere ulteriormente aumentata con
ratura con e senza l’aggiunta di sali. La scelta di studiare il
tura o sealing che può essere condotta in diversi elettroliti
in letteratura, per studiare in-situ tramite EIS il processo di
processi post-anodizzazione come, ad esempio, la sigilla-
processo di sealing in presenza di sali è dovuta al fatto che
ad alta temperatura, portando ad una parziale idratazione
sealing su campioni di lega anodizzata, si aggiunge solfato
to) i pori dell’ossido (2-4). I parametri del processo (come
di migliorare l’affidabilità della prova. Il nostro intento era
dell’ossido di alluminio chiudendo (parzialmente o del tuttemperatura, composizione del bagno e fluidodinamica) influenzano significativamente le proprietà del rivestimento.
In questo lavoro è stato studiato l’effetto di diversi processi post-anodizzazione su leghe dell’alluminio che mirano ad
aumentare la loro resistenza alla corrosione. L’anodizzazio-
ne è stata condotta potenziostaticamente in soluzione TSA per leghe AA2024-T3. Il sealing degli ossidi porosi è stato
condotto con vapore o in acqua deionizzata ad alta tempe-
per aumentare la conducibilità della soluzione stessa e quin-
quindi capire se e come la presenza di sali avesse un effetto
sul processo di sigillatura. La resistenza alla corrosione delle leghe trattate e non, è stata investigata in soluzione acquo-
sa 0.25 M Na2HPO4 prima e dopo l’immersione dei campioni in soluzione simulante l’acqua di mare (soluzione acquosa 3.5% in peso in NaCl) tramite Spettroscopia d’Impedenza Elettrochimica (EIS).
MATERIALI E METODI Sono stati utilizzati campioni di lega AA 2024-T3 (0.1 wt.%
deionizzata con agitazione intensa a 96°C, iii) trattamento
0.9 wt.% Mn, max 0.5 wt.% Si, max 0.15 wt.% Ti, max 0.25
e iv) immersione in soluzione acquosa 7mM di Na2(SO4) e
Cr, 3.8-4.9 wt.% Cu, max 0.5 wt.% Fe, 1.2-1.8 wt.% Mg, 0.3wt.% Zn, Al balance). I campioni sono stati
con vapore derivante da acqua deionizzata portata a 100°C 7mM di Al2(SO4)3 a 96°C.
sottoposti a pulitura meccanica ed a degreasing in aceto-
Per studiare le performance dei coating prodotti è stata ef-
di pulizia chimica in due step. Il primo step consisteva nel
sono state effettuate misure di Spettroscopia di Impedenza
ne. Il trattamento successivo consiste in un trattamento processo di etching, cioè immersione in soluzione acquosa di NaOH 10 wt.% a 60 °C per 30 secondi. Il secondo step
consisteva nel processo di desmutting, cioè immersione in soluzione in una soluzione acquosa di HNO3 al 30% in volu-
me per 15 secondi a temperatura ambiente.
Segue il processo di anodizzazione per cui si è utilizzata una soluzione acquosa acida (TSA) contenente acido solforico
(0.46 M H2SO4) e acido tartarico (80 g L C4H6O6), condotto -1
potenziostaticamente ad una tensione di cella costante di 14 V a 37°C per 20 minuti agitando moderatamente la solu-
zione, con configurazione a due elettrodi. Dopo il processo di anodizzazione i provini sono stati sottoposti a quattro differenti trattamenti di sealing per 30 minuti: i) immersione in
acqua deionizzata stagnante a 96°C, ii) immersione in acqua
fettuata una caratterizzazione elettrochimica. In dettaglio Elettrochimica (EIS, Electrochemical Impedance Spectro-
scopy) al fine di valutare la resistenza alla corrosione dei coating. Tutte le prove sono state effettuate all’interno di una
soluzione 0.25 M in Na2HPO4 prima e dopo l’immersione
per 110 h in una soluzione simulante l’acqua di mare (3.5 % in peso in NaCl). Gli spettri d’impedenza sono stati registrati in un range di frequenze compreso tra 100 kHz e 100 mHz,
con un segnale di potenziale in alternata di ampiezza 10 mV, al potenziale di 0 V rispetto all’elettrodo di riferimento. La cella elettrochimica utilizzata per la caratterizzazione prevedeva una configurazione a tre elettrodi in cui il contro-e-
lettrodo era costituito da una retina di platino e come elettrodo di riferimento è stato utilizzato un elettrodo Hg/HgO (0.098 V vs. Standard Hydrogen Electrode).
RISULTATI E DISCUSSIONE L’anodizzazione in soluzione TSA consente la formazione
di un ossido di alluminio formato da uno strato barriera interno (a contatto con il substrato metallico) ed uno strato
poroso esterno. La tensione di anodizzazione scelta consente la formazione di uno strato poroso con pori più fini rispetto alla classica anodizzazione condotta a più alte tensioni di formazione (5-7). In questo contesto, l’operazione
considerevolmente la resistenza alla corrosione di leghe dell’alluminio (vedi sotto).
In Fig. 1 è riportato il confronto tra gli spettri di impedenza (nella rappresentazione di Nyquist) acquisiti per due cam-
pioni di Al puro (99.99% in peso) e AA 2024-T3 post anodizzazione in TSA.
di sealing può essere più efficace e quindi può aumentare
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Fig.1 - Spettri EIS nella rappresentazione di Nyquist relativi ai campioni di a) Al puro (99.99 %) e b) AA 2024-T3 post-anodizzazione in TSA registrati in 0.25 M in Na2HPO4 a 0 V vs Hg/HgO. Inset: circuito equivalente utilizzato per eseguire il fitting degli spettri EIS / EIS spectra in the Nyquist representation related to a) pure Al (99.99 wt.%) and b) AA 2024-T3 sample after anodizing process in TSA recorded in 0.25 M in Na2HPO4 at 0 V vs Hg/HgO. Inset: equivalent electrical circuit used for the fitting procedure of EIS spectra.
Il comportamento elettrochimico dei due sistemi è stato modellato tramite il circuito equivalente elettrico riportato in Fig. 1a) che comprende la resistenza dell’elettrolita, Rel, in serie con un parallelo RQ relativo al film barriera presente alla base
dello strato di ossido poroso. I parametri di fitting degli spettri EIS mostrati in Fig. 1 sono riportati in Tab. 1.
Tab.1 -Parametri di fitting degli spettri EIS riportati in Fig. 1 / Fitting parameters related to EIS spectra shown in Fig. 1 Campione
Rel Ω cm2
Rbarrier Ω cm2
Qbarrier S sα cm-2
α
x2
Al
11.4
1.0•x 109
5.8•x 10-7
0.98
6.9•x 10-3
AA 2024-T3
9.6
1.6•x 106
1.2•x 10-6
0.95
2.2•x 10-3
Come si può notare, la resistenza dello strato barriera è di
dielettrica di 9 (dox = (ε0 εox)/Cox, (8)). Dato quindi che l’ossido
ordini di grandezza più elevata nel caso del campione di Al
barriera su AA 2024-T3 risulta essere più sottile e più con-
tre, dal valore di Qbarrier, che può essere assimilato ad una
ne la resistenza alla corrosione.
re dello spessore dello strato barriera di 14 nm per l’ossido
(nella rappresentazione di Nyquist) acquisiti per i campioni
puro anodizzato in TSA rispetto alla lega AA 2024-T3. Inol-
capacità visto l’elevato valore di α, si può dedurre un valoaccresciuto su Al, e di 7 nm per l’ossido accresciuto su AA
2024-T3, considerando per entrambi un valore di costante
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duttivo, l’operazione di sealing è necessaria per aumentar-
In Fig. 2a è riportato il confronto tra gli spettri di impedenza di AA 2024-T3 anodizzati e sottoposti ai vari trattamenti di
sealing, condotti per 30 minuti.
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Fig.2 - a) Spettri EIS nella rappresentazione di Nyquist relativi ai campioni di AA 2024-T3, sottoposti ai vari trattamenti di sealing, registrati in 0.25 M in Na2HPO4 a 0 V vs Hg/HgO. b) Circuito equivalente utilizzato per eseguire il fitting degli spettri EIS / a) EIS spectra in the Nyquist representation related to AA 2024-T3 samples, after sealing treatments, recorded in 0.25 M in Na2HPO4 at 0 V vs Hg/HgO. b) Equivalent electrical circuit used for the fitting procedure of EIS spectra.
Qualitativamente si può notare che l’impedenza globale
eseguito considerando il circuito elettrico equivalente mo-
T3 trattato tramite immersione in acqua bollente stagnante
strato barriera è stato aggiunto un parallelo RQ relativo al
del sistema più elevata è relativa al campione di AA 2024mentre le performance peggiori sono mostrate dal campione trattato tramite immersione in acqua bollente con aggiunta di sali. In particolare, i parametri di fitting degli spettri EIS mostrati in Fig. 2a sono riportati in Tab. 2. Il fitting è stato
strato in Fig. 2b, in cui in serie al parallelo RQ relativo allo poro post-sealing, mentre in parallelo alla serie tra i due RQ è stato posto un elemento a fase costante Qp relativo alla
capacità (non ideale) dello strato di ossido poroso.
Tab.1 -Parametri di fitting degli spettri EIS riportati in Fig. 1 / Fitting parameters related to EIS spectra shown in Fig. 1 Campione
Rel Ω cm2
Qp S sα cm-2
α
Rpore Ω cm2
Qpore S sα cm-2
α
Rbarrier Ω cm2
Qbarrier S sα cm-2
α
x2
Anodizzato
9.6
/
/
/
/
/
1.6•106
1.2•10-6
0.5
2.2•10-3
Acqua bollente
15.5
/
/
/
/
/
1.4•107
1.1•10-6
0.95
6.8•10-3
Acqua bollente in agitazione
8.8
/
/
/
/
/
2.0•106
1.2•10-6
0.96
2.3•10-3
Acqua bollente con sali
14
2.4•10-7
0.83
1.9•104
/
/
4.2•105
1.5•10-6
0.81
1.9•10-2
Vapore
20
1.8•10-7
0.87
7.2•103
6.8•10-3
0.62
1.4•105
1.3•10-5
0.89
1.2•10-2
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I campioni sottoposti ai trattamenti di sealing sono stati anche testati tramite immersione per 110 ore in ambiente aggressi-
vo, come può essere una soluzione simulante l’acqua di mare, cioè una soluzione acquosa 3.5% peso in NaCl. In Fig. 3 sono
riportati gli spettri di impedenza (nella rappresentazione di Nyquist) acquisiti dopo immersione in NaCl per i campioni di AA 2024-T3 anodizzati e sottoposti ai vari trattamenti di sealing.
Fig.3 - a) Spettri EIS nella rappresentazione di Nyquist relativi ai campioni di AA 2024-T3, sottoposti ai vari trattamenti di sealing e dopo immersione per 110 ore in soluzione acquosa 3.5% peso in NaCl, registrati in 0.25 M in Na2HPO4 a 0 V vs Hg/HgO. b) Zoom degli spettri di Fig. 3a a bassi valori di Zre e -Zim. / EIS spectra in the Nyquist representation related to AA 2024-T3 samples, after sealing treatments and immersion for 110 hours in aqueous solution 3.5% wt NaCl, recorded in 0.25 M in Na2HPO4 at 0 V vs Hg/HgO. b) Zoom of spectra shown in Fig. 3a.
Si può notare come la più alta impedenza globale è stata re-
tati ottenuti tramite spettroscopia ad impedenza elettrochi-
acqua bollente mentre le peggiori performance in termini di
campioni post immersione in soluzione simulante l’acqua
gistrata ancora per il campione trattato con immersione in
impedenza globale sono mostrate dai campioni post-anodizzazione trattati con acqua bollente in agitazione. I risul-
mica sono confermati anche tramite un’ispezione visiva dei di mare (vedi Fig. 4).
Fig.4 - Immagini dei campioni sottoposti ai vari trattamenti di sealing dopo l’immersione per 110 ore in soluzione acquosa 3.5% peso in NaCl / Images of sealed samples after immersion for 110 hours in aqueous solution 3.5% wt NaCl
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Infatti, mentre i campioni sottoposti a sealing in acqua bol-
durante il sealing porta ad un aumento della resistenza alla
lente stagnante non sembrano essere stati intaccati, al-
corrosione rispetto al campione semplicemente anodiz-
contenente ioni cloruro, gli altri campioni risultano invece
che sigillano, più o meno efficacemente, i pori dell’ossido.
meno macroscopicamente, dall’immersione in soluzione essere pesantemente corrosi, soprattutto il campione sot-
toposto a sealing in acqua bollente in agitazione. L’efficacia del trattamento di sealing in acqua bollente stagnante
è sicuramente legata all’idratazione dello strato poroso di ossido di Al che produce una fase cristallina idrata (böhm-
ite, γ-AlO(OH)) che sigilla efficacemente i pori. Al contrario, l’agitazione dell’acqua calda durante l’operazione di sealing
non favorisce la corretta sigillatura dei pori, probabilmente
a causa della dissoluzione della böhmite stessa che si for-
zato, dovuta alla precipitazione di solidi all’interno dei pori Questo perché probabilmente la precipitazione dei solidi
avviene in prossimità della bocca del poro lasciando comunque un vuoto all’interno del poro stesso, in particolare
nella porzione a contatto con lo strato barriera sottostante. Il trattamento di sealing che più si avvicina come perfor-
mance a quello condotto con acqua bollente è quello condotto in presenza di vapore che evidentemente conduce ad un’efficace idratazione, e quindi sigillatura, dei pori.
ma durante il processo. La presenza di sali in acqua bollente CONCLUSIONI
Diversi trattamenti di sealing sono stati testati per aumentare la resistenza a corrosione di campioni di lega AA 2024-T3
anodizzati in soluzione TSA. I campioni sono stati testati mediante misure EIS prima e dopo immersione per 110 ore in soluzione 3.5 % in peso in NaCl. La più alta resistenza alla corrosione è stata raggiunta mediante sigillatura in acqua bol-
lente mentre le peggiori performance sono state mostrate dal campione sigillato con acqua bollente agitata. Il sealing
condotto con vapore migliora significativamente la resistenza alla corrosione del campione di lega anodizzato mentre la presenza di sali durante il sealing in acqua bollente non apporta un miglioramento significativo delle performance dei campioni di AA 2024-T3.
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Anodizing and post-anodizing processes to enhance corrosion resistance of Al alloys In this work the dependence of corrosion resistance of Al alloys AA 2024-T3 on sealing treatments was studied. AA
2024-T3 samples were anodized at 14 V in a bath containing sulfuric and tartaric acids. Anodized samples were sealed with four different treatments: hot water, vapour, hot water with salts and stirred hot water. Electrochemical Impedance Spectroscopy measurements were performed to estimate samples’ corrosion resistance in a solution simulating sea water environment. Samples sealed in hot water showed the highest corrosion resistance.
KEYWORDS: AL ALLOYS, ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY, SEALING, TSA
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Studio dei fenomeni di corrosione in fessura di ponti chiodati di valenza storica S.Lorenzi, M.Cabrini, L.Coppola, C.Ferrari, R.Ferrari, E.Rizzi, T.Pastore, G. Spirolazzi, G. Pisanelli, C. Cioffi, E. Lizzori
Verso la fine del XIX secolo sono stati realizzate in tutto il mondo numerose strutture chiodate in acciaio, culminate con la maestosa torre Eiffel di Parigi. In Italia, particolare interesse storico e culturale ha indubbiamente il ponte San
Michele, costruito nel 1889 tra Paderno d’Adda, sulla sponda lecchese del fiume Adda, e Calusco d’Adda, sulla sponda
bergamasca. In oltre 130 anni di esercizio, la struttura è stata soggetta a diversi fenomeni di degrado. Da diversi anni sono in corso studi per valutarne lo stato di conservazione, la resistenza strutturale residua e gli interventi di ripristino
e conservazione, di cui gli ultimi sono in via di conclusione. Tra gli studi effettuati particolare importanza assume lo studio dei fenomeni di corrosione in fessura che lo caratterizzano.
L’attacco per corrosione in fessura si verifica sugli elementi “sottili” del ponte, all’interno delle fessure degli elementi
chiodati. Questo tipo di attacco interessa interstizi di ampiezza da 0,1 a 3 mm, tale da permettere la penetrazione
dell’acqua, ma di impedirne la fuoriuscita, ostacolando allo stesso tempo l’accesso di ossigeno verso le zone distanti dall’imbocco. In questo modo, la corrosione all’interno della fessura si somma a quella atmosferica che coinvolge le superfici esterne della giunzione stessa, fino ad arrivare a produrre una deformazione dell’elemento chiodato a causa dell’azione espansiva dei prodotti di corrosione nella fessura, secondo un fenomeno conosciuto come “pack
rust”. Ne consegue che la risposta strutturale dell’elemento è alterata contemporaneamente dall’assottigliamento e dalla deformazione dovuta all’accumulo dei prodotti di corrosione.
Questo meccanismo autocatalitico è difficile da bloccare con interventi esterni che non siano in grado di agire
direttamente sul processo. Per questo motivo, il presente lavoro offre un inquadramento generale dei fenomeni di
corrosione che si riscontrano su infrastrutture metalliche
chiodate di rilevanza storica, analizza esempi significativi di strutture metalliche in relazione alle morfologie di
S.Lorenzi, M.Cabrini, L.Coppola, C.Ferrari, R.Ferrari, E.Rizzi, T.Pastore,
Università di Bergamo - Dipartimento di Ingegneria e Scienze
danneggiamento caratteristiche di processi di degrado
Applicate
per «pack rust» in una logica di valutazione e previsione
G. Spirolazzi, G. Pisanelli, C. Cioffi, E. Lizzori
sul lungo periodo e approfondisce la forma di corrosione della progressione di questo particolare e peculiare fenomeno localizzato. In questo modo è possibile
RFI, Milano
valutare eventuali modifiche del processo di corrosione
avvenuto nel corso degli anni, determinare la velocità media di avanzamento dell’attacco e studiare metodi più
efficaci per il suo arresto, nel rispetto del valore storico/ architettonico della struttura.
PAROLE CHIAVE: CORROSIONE DELLE INFRASTRUTTURE, CORROSIONE IN FESSURA, CORROSIONE DEI BENI CULTURALI, CORROSIONE ATMOSFERICA
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INTRODUZIONE Nel secolo scorso sono state costruite numerose infra-
strutture che hanno ancora oggi un rilevante valore storico e architettonico, oltre a svolgere tuttora le funzioni pre-
viste in sede progettuale. Queste strutture comprendono ponti metallici di rilevante importanza storica ed infrastrut-
turale, chiamati ancora oggi a soddisfare i requisiti di sicurezza e di gestione originariamente previsti, in un contesto in cui le esigenze sono decisamente mutate. I fenomeni di corrosione rivestono un ruolo primario per quanto ri-
guarda il mantenimento sia dell’aspetto estetico sia fun-
zionale dell’opera stessa. A questo sia aggiunga che, per
gli esistenti stretti vincoli paesaggistici e di tutela dei beni
culturali, su tali opere non è possibile operare modifiche rilevanti dell’assetto strutturale. In tal senso, diventa ancor
più rilevante il ruolo della diagnostica preventiva, del monitoraggio continuo e l’approntamento di fattive strategie
ispettive riguardanti specificatamente la corrosione, per poter sostenere e gestire correttamente la manutenzione
di tali infrastrutture, a garanzia della sicurezza e del mantenimento dell’efficienza per periodi di vita decisamente prolungati. In aggiunta, un approccio di tipo predittivo
ben supporta strategie di gestione rispetto alla valutazio-
ne delle condizioni di sollecitazione reali della struttura, così come esse derivano anche dall’inevitabile danneggiamento prodottosi durante la vita operativa trascorsa,
particolarmente lunga per le strutture di rilevanza storica.
Negli ultimi anni sono stati condotti diversi studi relativi al comportamento statico e sui fenomeni di corrosione attivi
sull’opera, per indagare sia le sue caratteristiche e funzionalità strutturali sia l’efficacia di strategie di protezione capaci di limitare o persino bloccare i processi di corrosione [2−6].
Il lavoro offre un inquadramento generale dei fenomeni di corrosione che si riscontrano su infrastrutture metalli-
che chiodate di rilevanza storica, analizza esempi significativi di strutture metalliche in relazione alle morfologie
di danneggiamento caratteristiche di processi di degrado sul lungo periodo e approfondisce la forma di corrosione
per «pack rust» in una logica di valutazione e previsione della progressione di questo particolare e peculiare fenomeno localizzato. In questo modo è possibile valutare
eventuali modifiche del processo di corrosione avvenuto nel corso degli anni, determinare la velocità media di avanzamento dell’attacco e studiare metodi più efficaci per il
suo arresto, nel rispetto del valore storico/architettonico
della struttura. Al fine di valutare lo stato di sollecitazione nell’elemento indotto dall’espansione promossa dai pro-
dotti di corrosione è stata condotto uno studio mediante simulazioni agli elementi finiti.
I FENOMENI DI CORROSIONE CHE INTERESSANO IL PONTE SAN MICHELE Il ponte San Michele è stato costruito dal 1887 al 1889 tra Paderno e Calusco, a congiungere la sponda lecchese del
fiume Adda con quella bergamasca. Il ponte ben si colloca tra le opere di rilevante valore storico e ingegneristico. È un ponte ad arco in ferro, ferroviario e stradale realizzato
dalla Società Nazionale Officine di Savigliano (Cuneo), su
progetto dell’Ingegnere svizzero Jules Röthlisberger. È alto 85 metri sul livello del fiume, lungo 266 m, costituito da 2515 t di ferro pudellato, oltre a 110 t di ghisa [1].
Durante la sua lunga vita operativa, di 130 anni, la protezione del ponte San Michele è stata attuata con l’applicazione di un rivestimento protettivo, completato immediatamente dopo la fine della costruzione, nel 1890. Escludendo le
attività in corso, interventi di pitturazione completa successivi alla realizzazione del rivestimento iniziale risalgo-
no all’immediato dopoguerra, nell’anno 1953. È stato poi
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iniziato un intervento di ripristino nel 1992, tuttavia i lavori si sono interrotti e l’intervento è stato limitato solo ad alcune campate della travata, con un ciclo ad alte prestazioni, dopo sabbiatura della superficie.
Nei fatti, quindi, la protezione della struttura nel corso de-
gli anni si è basata essenzialmente sull’adozione di un ini-
ziale elevato sovraspessore di corrosione, dato dal sovradimensionamento degli elementi strutturali rispetto allo spessore necessario a fini strutturali. Questo ha consenti-
to al ponte di sostenere l’assottigliamento degli elementi nelle zone lasciate scoperte dal decadimento del ciclo di
pitturazione, durante la lunga vita di servizio dell’opera. Oggi, la definizione di tale sovraspessore è ricompresa
nelle norme tecniche sulle strutture metalliche. Nel pas-
sato era di fatto assicurato dalla ridondanza della struttura,
quindi spesso realizzato in modo non del tutto consape-
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Scientific papers - Corrosion
vole. Le problematiche di corrosione, ai tempi della realizzazione del ponte, di certo, non erano note o prevedibili come oggi.
La corrosione avvenuta nel corso della lunga vita di servi-
zio del ponte ha inevitabilmente ridotto nel tempo questo
sovraspessore di corrosione rendendo così oggi necessari
interventi con sistemi e strategie di protezione differenti
dal passato, in grado di continuare ad assicurare una piena
affidabilità della struttura per i compiti che sarà chiamata ad assolvere.
Sul ponte si sono potute evidenziare diverse forme di cor-
rosione, tutte riferibili a morfologie caratteristiche ma che
hanno avuto modo di esplicarsi per un periodo di tempo rilevante. Le principali sono riconducibili alla corrosione
generalizzata non uniforme, alla poultice corrosion o corrosione in zone di raccolta di sporcizia e di ristagno dell’ac-
elementi chiodati. L’attacco interessa interstizi di ampiezza 0.1-3 mm, che permettono la penetrazione di acqua, ma ne
impediscono poi la fuoriuscita, e ostacolano e l’accesso di ossigeno verso le zone distanti dall’imbocco. La corrosio-
ne all’interno della fessura determina da un lato l’ulteriore assottigliamento dell’elemento coinvolto nella giunzione, che si aggiunge a quello generato all’esterno, a opera di-
retta dell’atmosfera umida. Dall’altro, può produrre una
deformazione dell’elemento chiodato da parte dei prodotti di corrosione espansivi generati nella fessura, determinando il fenomeno della cosiddetta “pack rust”. Ne consegue che la risposta strutturale dell’elemento non solo è alterata
dall’assottigliamento, ma anche dalla deformazione indotta nell’elemento stesso, dovuta alla crescita dei prodotti di corrosione nella fessura.
qua e alla corrosione in fessura.
Tra le tre morfologie, quella in fessura è la più rilevante
in termini di conseguenze (Fig. 1). Interessa specialmen-
te gli elementi “sottili” del ponte, dove è avvenuta tra gli
Fig.1 Esempi di corrosione in fessura tipo "pack rust" riscontrati su elementi sottili del ponte San Michele di Paderno d'Adda.
Il meccanismo di corrosione in fessura si avvia con la pe-
bloccando così ogni ulteriore prosecuzione dell’attacco al
un modesto attacco iniziale. I prodotti di corrosione che ne
di elevato spessore, nei quali la corrosione avviene unica-
netrazione di acqua che, per capillarità, penetra e origina derivano si compattano nella fessura e di fatto la sigillano,
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suo interno. Questo accade nel caso di elementi chiodati
mente all’esterno e rimane trascurabile nella fessura così
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sigillata. Questo non avviene negli elementi sottili, fissati con chiodi troppo distanziati tra loro, nei quali la forma-
zione di prodotti di corrosione espansivi può invece sviluppare un’azione deformante, creando il caratteristico
imbozzamento degli elementi affacciati. La fessura si al-
larga, favorendo così un’ulteriore penetrazione di acqua e ossigeno dall’esterno. Quando ciò avviene, sono gli stessi
prodotti di corrosione che facilitano, per la loro natura porosa, la condensazione dell’umidità, trattengono l’acqua e le specie aggressive in essa disciolte; fungono da elettrolita
“solido” che permette la corrosione di agire con continui-
tà. La conformazione della fessura, poi, induce una coppia
galvanica (Figura 2) tra le aree catodiche poste in prossimità dell’imbocco, dove l’ossigeno arriva in modo agevole, e
le zone anodiche poste più in profondità, dove l’accesso è impedito. La macrocoppia che si sviluppa determina, così,
un attacco localizzato in un’area distante dall’imbocco di circa una volta, una volta e mezzo l’apertura della fessura. È in quest’area che l’assottigliamento può raggiungere un’entità rilevante. Il pH dell’ambiente all’anodo diminu-
isce e aumenta la solubilità degli ioni ferro alla superficie
del metallo ove questo si corrode, senza che si possano generare patine protettive. Si ha così un meccanismo autocatalitico difficile da bloccare con interventi esterni che non siano in grado di agire direttamente sul processo.
L’entità della corrosione per “pack rust” sulle opere chio-
date e imbullonate è usualmente valutata in base all’allar-
sono solo i prodotti di corrosione nelle zone immediatamente prossime all’imbocco. L’imbozzamento degli ele-
menti, che si traduce su alcuni elementi in una caratteristica “festonatura”, è il risultato dell’accumulo dei prodotti di
corrosione che, rigonfiandosi, provocano la deformazione degli elementi snelli nelle zone lontane dai chiodi, che
agiscono come punti di chiusura che contrastano tale processo. In condizioni di rilevante spaziatura fra i chiodi, su elementi a ridotto spessore e con geometrie che riducono
l’effetto di confinamento, il fenomeno è decisamente più rilevante. Elementi di elevato spessore, di valore sufficien-
te in relazione alla distanza tra i chiodi, come per le parti più importanti dell’arco e per gli elementi delle pile, l’imbozzamento resta assente e non si sono osservati fenomeni di attacco in fessura.
Tali fenomeni diventano significativi ai fini strutturali qua-
lora possano portare all’assottigliamento localizzato della sezione resistente, alla modifica della risposta statica e di-
namica della struttura, a modifiche nella distribuzione degli sforzi tra zone a differente assottigliamento, alla distorsione degli elementi (inarcamento, imbozzamento, ecc.) fino ad esporre, in casi estremi, al rischio di cedimento della
giunzione chiodata. In tale contesto appare decisamente importante la valutazione dell’importanza di tali fenomeni
che, seppure poco manifesti, possono concorrere a produrre situazioni di rischio da prevenire.
gamento indotto nella fessura. Nel Nord America [7, 8] si
utilizza una scala che lega l’apertura della fessura alla severità del fenomeno. Sulla struttura del ponte si possono
osservare diversi esempi di corrosione con formazione di “pack rust”, sempre nelle zone in cui vi sono collegamenti
di profili a diversa geometria che, accoppiati, generano fessure predisponenti questo meccanismo di corrosione (Fig. 1). Ovviamente, non è visibile l’entità dell’assottigliamento derivante da questa forma di corrosione; ciò che è visibile
ANALISI SUGLI ELEMENTI ESTRATTI DALLA STRUTTURA L’entità della “pack rust” sul Ponte San Michele è stata valutata su campioni significativi prelevati dagli elementi
chiodati durante i lavori di manutenzione dell’opera. Nel
presente lavoro si riportano alcuni risultati su un elemento
estratto dalla struttura di sostegno dei camminamenti, con funzione non strutturale, e un elemento prelevato nella
zona bassa della struttura reticolare a traliccio di uno dei
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due archi gemelli (Fig. 2). Per quanto riguarda i fenomeni di
corrosione generalizzata, i rilevi condotti mediante analisi
dello spessore in sezione hanno permesso di quantificare una perdita omogenea pari a circa 0.82 mm, stimata con-
siderando lo spessore delle lamiere originali pari a quel-
lo misurato in corrispondenza dei chiodi, dove le lamiere non presentavano questa forma di degrado.
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Fig.2 Provini prelevati dalla struttura e misure di spessore in corrispondenza della fessura Per quanto attiene l’assottigliamento e l’apertura nelle
zone interessate dal fenomeno del “pack rust”, tale fenomeno è risultato ben più rilevante e le misure condotte
su sezione metallografica hanno permesso di individuare
perdite di spessore fino a circa 2,5 millimetri nella zona centrale, più del doppio della corrosione generalizzata osservata sulle superfici esposte all’atmosfera senza protezione. In questa zona, intermedia rispetto alla distanza tra un chiodo e l’altro, è stata rilevata la massima apertura
della fessura. Gli elementi sono anche stati misurati utilizzando sistemi a scansione tridimensionale laser al fine
di descrivere in modo più completo possibile e puntuale l’entità dell’apertura della fessura nei diversi punti di interesse nonché confermare le misure ottenute sulle sezioni metallografiche. Da un semplice calcolo, è stato possibile individuare una relazione semplice tra la perdita di sezione
per assottigliamento e il volume dei prodotti di corrosione
all’interno della fessura, e quindi dell’apertura della stessa; tale relazione ha fissato in un rapporto pari a tre tra il
volume di ossido e il volume metallo disciolto ed è circa costante per le condizioni indagate nel presente lavoro.
MODELLAZIONE FEM E STIMA DELLA PRESSIONE ESERCITATA DAI PRODOTTI DI CORROSIONE Le misure di imbozzamento sono state utilizzate per
un modello agli elementi finiti al fine di valutare lo stato di sollecitazione nell’elemento indotto dall’espansione promossa dai prodotti di corrosione. Le condizioni al
contorno hanno previsto dapprima l’applicazione ai nodi dell’estremo libero della fessura uno spostamento fisso
pari all’apertura misurata sull’elemento, tenendo in considerazione che i prodotti di corrosione hanno potuto espli-
care completamente la loro azione espansiva nell’arco di
tempo relativo alla vita di esercizio del ponte, all’interno di
una geometria confinata dalla chiodatura. Una seconda se-
rie di simulazioni ha poi previsto l’applicazione all’interno della zona della fessura di una pressione tale da riprodurre
una deformata confrontabile con quella ottenuta nel modello a spostamenti imposti. I chiodi sono stati modella-
ti come elementi infinitamente rigidi. Le geometrie sono state semplificate considerando una spaziatura tra le due La Metallurgia Italiana - March 2021
giunzioni di 150 mm per un primo elemento e 250 mm per il secondo, una profondità complessiva rispettivamente di 105 mm e 130 mm e i chiodi aventi un gambo di diametro
di 16 mm e 20 mm, rispettivamente per il componente con
interasse tra i chiodi di 150 e 250 mm. La definizione delle proprietà meccaniche del materiale si è basata sul rilievo sperimentale della curva di trazione da campioni prelevati dai profili analizzati. Dalla curva di trazione sperimentale è
stata ottenuta la curva di flusso del materiale, assumendo un modulo di Young di 210000 MPa e un valore di coeffi-
ciente di Poisson pari a 0,33. Dalle prove di trazione ese-
guite si è ottenuta una tensione di snervamento di 270 MPa
e di rottura di 380 Mpa, con una deformazione al carico massimo pari a 0,075.
Il valore della pressione che produce valori di deforma-
zione degli elementi confrontabili con quelli misurati sui campioni estratti dalla struttura è stato pari a circa 6 MPa
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Memorie scientifiche - Corrosione
per entrambi gli elementi considerati. Sono state quindi
diverse combinazioni di spessore e distanza tra i chiodi per
no della fessura tra elementi con medesima geometria ma
“pack rust”.
condotte simulazioni impostando tale pressione all’inter-
valutarne l’effetto sull’apertura massima della fessura per
Fig.3 Analisi FEM delle condizioni di sollecitazione indotte dalla presenza dei prodotti di corrosione nella fessura e effetto della spaziatura dei chiodi rapportata allo spessore degli elementi sull'apertura della fessura (in rosso i valori ottenuti dalla misurazione diretta degli elementi prelevati dal ponte San Michele)
I risultati sono stati confrontati con le normative vigenti NTC 2018 e ANSI/AISC 360-16 (Fig. 3). Le attuali normative impongono limiti ineludibili che legano la spaziatura dei
collegamenti chiodati e lo spessore dei profili che compongono gli elementi. Dal confronto è emerso che i limiti più stringenti sono imposti dalla ANSI/AISC 360-16, che
prescrive per le strutture soggette a fenomeni di corrosio-
ne, una spaziatura minima di 12 volte lo spessore dei profili rispetto alle NTC 2018 che spostano il limite a 14 volte lo spessore.
La Fig. 3 riporta in sintesi i dati delle simulazioni interpo-
lati nelle curve e le frecce massime misurate sperimentalmente sugli elementi prelevati dal ponte. Le due curve
tratteggiate che uniscono i punti grigi rappresentano i ri-
sultati delle simulazioni eseguite sulle due diverse geometrie che caratterizzano i due diversi elementi prelevati dal
ponte San Michele. In rosso sono rappresentate le misure effettuate direttamente sugli elementi stessi. È possibile osservare una buona continuità tra le misure sperimentali
e i risultati delle simulazioni, che appaiono distribuiti sulla medesima curva interpretativa. Un certo scostamento si
può osservare nel caso in cui il rapporto spaziatura spesso-
La Metallurgia Italiana - marzo 2021
re diventa ben superiore a 27, indice di un limitato effetto di
confinamento esercitato dalla giunzione rispetto all’azione espansiva dei prodotti di corrosione. Gli elementi analizzati sono quindi in linea con la previsione del modello e
mostrano valori del rapporto spaziatura/spessore maggiori di 24, valore indicato da ANSI/AISC 360-16 come limite nel
caso di elementi verniciati o non verniciati, non soggetti a corrosione.
In tali condizioni il fenomeno del “pack rust” è quindi da ritenere rilevante, cosa del resto palese dalla situazione reale rilevata sul ponte. D’altra parte, ne possono derivare dei
criteri utili per l’individuazione di situazioni potenzialmen-
te critiche che possono insorgere nel tempo e per pianificare in modo efficace e predittivo interventi manutentivi che dovessero rendersi ulteriormente necessari.
Per questi elementi si rileva, l’esigenza di attivare attività di
monitoraggio finalizzate alla valutazione della progressio-
ne di questi fenomeni per garantire la durabilità degli interventi di manutenzione e la sicurezza di una struttura capace ancora oggi di operare, seppure con esigenze decisamente mutate rispetto a quelle definite nell’originario progetto.
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Scientific papers - Corrosion
CONCLUSIONI Sono stati individuati i fenomeni di corrosione che si riscontrano su un’infrastruttura metalliche di rilevanza storica, alla
luce delle particolari morfologie di danneggiamento caratteristiche di processi di degrado sul lungo periodo. Tra le forme
di corrosione osservate, quella più rilevante e caratterizzante della struttura analizzata è quella per «pack rust», capace di sostenere velocità di corrosione sicuramente maggiori di quella atmosferica. Gli effetti indotti da questa forma di cor-
rosione possono causare notevoli riduzioni di sezione resistente dei profili chiodati e con una localizzazione del danno in una particolare zona interna della fessura. L’entità dell’imbozzamento rilevato sugli elementi prelevati dalla struttura
è strettamente correlata all’altezza degli elementi stessi, allo spessore e alla distanza tra i chiodi. Si conferma il ruolo
determinante della geometria della giunzione sull’efficacia nel contrastare l’instaurarsi e il progredire della corrosione in fessura. Un’elevata spaziatura dei chiodi e uno spessore sottile dei componenti permettono l’instaurarsi di meccanismi di corrosione che, sul lungo periodo, si esplicano come intensi fenomeni di corrosione localizzata. Dal confronto con la normativa tecnica di riferimento per le giunzioni chiodate e bullonate è emerso che le scelte progettuali attuate in termini
di spaziatura delle chiodature e spessore dei profili agevolano l’effetto espansivo della scaglia contenuta nelle fessure. Si rileva, quindi, l’importanza della diagnostica, del monitoraggio e di un protocollo condiviso di ispezione e intervento per la corrosione, necessario per la gestione delle opere per il loro mantenimento in efficienza.
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI [1]
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Memorie scientifiche - Corrosione
Pack rust corrosion evaluation on historical riveted steel bridges Several riveted steel structures were built around the world towards the end of the 19th century. One of the most famous is surely the Eifel Tower in Paris. In Italy, the San Michele bridge has undoubtedly a relevant historical and cultural interest. It was built in 1889 to connect Paderno d’Adda to Calusco d’Adda over the Adda river. Unfortunately, de-
gradation phenomena occurring during its more than 130 years’ service life have interested this infrastructure. Several research and studies have been carried out in the last years to assess its conservation, the residual structural strength
and the restoration and maintenance operations efficiency. Corrosion is surely one of the damaging morphologies that has been affecting the bridge and its rate deserves particular interest.
Corrosion attack mainly occurs on the "thin" elements of the bridge, inside the gaps between the riveted elements
typically of width in the range between 0.1 to 3 mm sufficient to allow the penetration of water and to prevent its exit. At the same time, the access of oxygen restricted to the areas far from the fissure mouth. In this way, corrosion occur-
ring inside the crevice sums to atmospheric corrosion that involves the external surfaces of the joint, thus producing deformation in the riveted elements due to the expansive action of the corrosion products. This corrosion form is
known as “pack rust” and the structural response of the element modifies due to the simultaneous effects of thinning and deformation due to the accumulation of corrosion products.
This autocatalytic mechanism is difficult to block with external interventions that are not able to act directly on the process. For this reason, the present work offers a general overview of the crevice corrosion phenomena found on metal
historical infrastructures to better understand the damaging morphologies occurring at long-term and it examines the "pack rust" corrosion to evaluate and predict the evolution of the unique localized phenomenon. In this way, it is
possible to evaluate any changes in the corrosion process that have occurred over the years, determine the average propagation rate of the corrosion attack and study most effective protective strategies for stopping it, while respecting the historical and architectural value of the structure.
KEYWORDS: CORROSION OF INFRASTRUCTURES, CREVICE CORROSION, CORROSION OF CULTURAL HERITAGE, ATMOSFERIC CORROSION
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Attualità industriale - Industry news
Caratterizzazione elettrochimica di trattamenti di conversione superficiale Cr-FREE no-rinse della Lega AA 8079 a cura di: T. Monetta, A. Acquesta, C. Sinagra, F. Bravaccino, A.W. Ipock
L’incremento della resistenza a corrosione delle leghe di alluminio che prevedano trattamenti superficiali esenti da cromo, in special modo per i materiali a contatto con gli alimenti, è diventato un’esigenza sempre più stringente. Inoltre, al fine di ridurre l’impatto ambientale e risparmiare le risorse naturali disponibili, sono richiesti ulteriori sforzi per lo studio e l’applicazione di trattamenti superficiali senza risciacquo. In questo lavoro sono presentati i risultati ottenuti utilizzando due trattamenti di conversione superficiale commerciali, valutandone la resistenza a corrosione esibita da i) provini rivestiti con strati di conversione esenti da cromo, senza risciacquo e verniciati e ii) provini realizzati utilizzando il consolidato processo di fosfocromatazione. I risultati hanno dimostrato che il prodotto a base di esafluoruri di titanio e zirconio, offre una migliore resistenza a corrosione del materiale e consente un rilevante risparmio di acqua, in quanto il processo di applicazione è senza risciacquo.
PAROLE CHIAVE: CR-FREE, AA8079, CONVERSIONE CHIMICA, TRATTAMENTI NO-RINSE, RESISTENZA ALLA CORROSIONE INTRODUZIONE
L’impiego sempre più esteso delle leghe di alluminio, in
particolare dei loro laminati, e l’esigenza di utilizzare ma-
teriali eco-friendly per la loro protezione dalla corrosione, ha indotto lo sviluppo di prodotti e di processi industriali a ridotto impatto ambientale [1, 2]. Le leghe di alluminio sono
sottoposte, prima del processo di verniciatura, a trattamenti chimici o elettrochimici finalizzati alla formazione di film inorganici protettivi, al fine di potenziarne la resistenza alla
corrosione e di incrementare l’adesione con le vernici rico-
T. Monetta, A. Acquesta
prenti. Nell’ambito dei trattamenti chimici, la tecnologia più
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base di fosfati di cromo o di cromati. La principale proble-
C. Sinagra, F. Bravaccino, A.W. Ipock
utilizzata prevede la deposizione di “strati di conversione” a matica legata al loro utilizzo consiste nella presenza di ioni
Laminazione Sottile, San Marco Evangelista
cromo allo stato esavalente, noto ormai come un componente cancerogeno, nelle soluzioni acquose utilizzate per
la formazione degli strati di conversione e/o rivestimento [3]. Le problematiche legate all’utilizzo dei cromati sono ben note, ma anche i bagni di fosfatazione generano fanghi
contenenti ioni metallici che devono essere costantemente
eliminati per garantire un ottimale funzionamento dei bagni di trattamento. Per tali motivi anche i rivestimenti di con-
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Industry news - Attualità industriale versione a base di fosfato devono essere sostituiti con alter-
menti devono utilizzare fasi di risciacquo tra i vari step che
ed intensa è la ricerca di prodotti che abbiano caratteristiche
sequenza di operazione da effettuare è riportato nella Fig. 1,
native eco-friendly. Numerose sono le alternative proposte protettive e costi paragonabili a quelli dei prodotti contenenti cromo e fosforo. L’utilizzo di rivestimenti di conversione a
il ciclo completo di trattamento prevede. Un esempio della da cui si evince che ad ogni fase ne segue una di risciacquo.
base di Ti e Zr a partire da soluzioni contenenti esafluoruro di titanio e di zirconio, è ormai consolidato per alcune tipo-
logie di prodotti e leghe di Al. Tuttavia, anche questi tratta-
Fig.1 Sequenza delle operazioni previste da un ciclo di deposizione di uno strato di conversione a base di fosfati e cromati / Sequences of the foreseen steps for a deposition process of a conversion coating phospho-chromated based.
Lo sviluppo di questa tipologia di prodotti è indirizzato alla riduzione della quantità di acqua di lavaggio utilizzata nel processo con eliminazione dell’ultima fase di risciacquo (Fig. 2) consentendo, così, un consistente risparmio della risorsa idrica.
Fig.2 Sequenza delle operazioni previste da un ciclo di deposizione di uno strato di conversione a base di Ti/Zr. / Sequences of the foreseen steps for a deposition process of a conversion coating Ti/Zr based. La lega di alluminio AA8079, la cui composizione chimica nominale è riportata in Tab. 1, viene utilizzata sotto forma di
fogli nel settore farmaceutico, nell'industria del confezionamento o alimentare, accoppiata con il polietilentereftalato o
il polipropilene bi-orientato, per la produzione del packaging interno delle sigarette, come costituente delle alette di
raffreddamento di gruppi frigoriferi e di condizionamento, etc. In questi settori, il manufatto, prima della verniciatura, subisce una serie di trattamenti superficiali destinati ad incrementarne la resistenza a corrosione, come ad esempio
trattamenti di pulizia, attacchi acidi e/o basici, la deposizione di strati di conversione e successiva verniciatura.
L’obiettivo del presente lavoro è stato quello di studiare le
La Metallurgia Italiana - March 2021
caratteristiche protettive di trattamenti superficiali a base di
Ti/Zr e senza risciacquo, al fine di utilizzarli in sostituzione dei processi basati sui cromati, in impianti di trattamento di laminati della lega AA8079, utilizzati per la produzione di
alette per scambiatori di calore. In particolare, è stato stu-
diato il comportamento alla corrosione di: i) campioni del-
la lega AA8079 senza subire alcun trattamento, ii) campioni sottoposti ad un processo di fosfocromatazione o di con-
versione superficiale a base di Ti/Zr e iii) campioni sottoposti ad un processo di verniciatura a valle del processo di con-
versione chimica, utilizzando una resina con caratteristiche idrofobiche.
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Attualità industriale - Industry news MATERIALI E METODI Nel presente lavoro sono stati utilizzati due prodotti com-
era costituito da un coating idrofobo a base poliestere iden-
che prevede un ciclo di lavaggio a fine trattamento (rinse) ed
tura, materiali e tipologia di processo utilizzati per la realiz-
merciali: il primo contenente cromo e fosforo (sigla CL407),
uno a base di titanio e zirconio (sigla CL1456) che, invece, non lo prevede (no rinse). Il rivestimento organico utilizzato
tificato con la sigla CP1087. In Tab.2 è riportata la nomenclazazione dei campioni oggetto di studio.
Tab.1 - Composizione chimica nominale della lega di alluminio AA 8079 / Chemical composition of the 8079 aluminum alloy. Elemento
Al
Cu
Fe
Si
Zn
Altri, ognuno
Altri, totale
Quantità %
Max 98.1
Max 0.05
0.70-1.3
0.05-0.30
Max 0-10
Max 0-05
Max 0.15
Tab.2 - Acronimi, materiali e tipologia di processo utilizzati per la realizzazione dei campioni / Nomenclature, materials and process used to produce the samples. Acronimo provino
Substrato
Strato di conversione
Tipo di processo
Rivestimento organico
C407
AA 8079
CL407
rinse
CP1087
C1456
AA 8079
CL1456
no rinse
CP1087
L’analisi elettrochimica dei campioni in esame è stata effet-
tuata mediante prove di spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS) eseguite mediante il potenziostato Gamry Reference 600, accoppiato ad una convenzionale cella elettrolitica a tre elettrodi (Fig. 3), costituita dal provino in alluminio come elettrodo di lavoro, da un contro-elettrodo di
platino ed un elettrodo di riferimento al calomelano saturo
(SCE). La soluzione elettrolitica utilizzata era una soluzione acquosa costituita da Na2SO4 0.3 M a pH 4 per acido solfori-
co. Le prove sono state condotte a temperatura ambiente, in condizioni statiche, esponendo un’area di 13.8 cm2.
Fig.3 Set-up di cella utilizzata per la caratterizzazione elettrochimica / Set-up of cell used for the electrochemical characterization.
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Industry news - Attualità industriale
Dopo aver effettuato la misura del potenziale a circuito aperto (OCP), le prove EIS sono state eseguite nelle medesime
condizioni sperimentali al valore dell’OCP, nel range di frequenze 0.02- 105 Hz. Per verificare la ripetibilità dei test, per
ciascun campione sono state effettuate almeno tre prove. RISULTATI E DISCUSSIONE
Nelle figure successive sono riportati i risultati ottenuti dal-
a circa 1x109 Ω∙cm2. Anche se questi valori sono ritenuti, in
C1456. Entrambi i campioni sono stati a contatto con la solu-
offerto dal sistema ricoprente, il periodo di tempo che ne ha
la caratterizzazione EIS dei campioni denominati C407 e zione di test per sette giorni. Dalla Fig. 4, relativa al campione denominato C407, si evince chiaramente il progressivo
decadimento delle proprietà protettive del sistema di protezione utilizzato, infatti, sia il modulo dell’impedenza sia l’angolo di fase subiscono una progressiva riduzione. Alle basse
frequenze, il modulo dell’impedenza assume un valore ini-
ziale di circa 3x10 Ω∙ cm ed un valore, alla fine del test, pari 10
senso assoluto, dimostrazione di un buon potere protettivo
determinato la variazione è senza dubbio molto breve. D’altro canto, non si percepiscono, dai dati riportati, condizio-
ni di funzionamento del sistema che lascino prevedere un ripristino di migliori condizioni protettive determinate dalle ben note proprietà self-healing degli strati di conversione contenenti cromo.
2
a)
b)
Fig.4 Modulo dell’impedenza (a) ed angolo di fase (b) del provino C407 al variare della durata dell’esposizione ad una soluzione acquosa 0.3M Na2SO4 a pH4 / Impedance modulus (a) and phase angle (b) plots of the C407 with increasing exposure time in a 0.3M Na2So4 solution at pH 4. A conferma delle scadenti prestazioni, offerte dallo strato
protettivo depositato sul substrato in alluminio, relativi al provino C407, dalla Fig. 4b, si evince che il valore dell’an-
golo di fase descresce rapidamente anche durante il primo
sweep di impedenza, effettuato sul provino appena esposto all’ambiente aggressivo. L’angolo di fase mostra una rilevante dispersione dei dati a bassa frequenza, già dopo
20 minuti di esposizione alla soluzione di test. Infine, dopo
in evidenza le ridotte proprietà protettive del sistema [4] formato dallo strato di conversione a base di cromati e dal rivestimento organico idrofobico.
Il comportamento mostrato dal provino C1456 (Fig. 5), al contrario, si dimostra di notevole affidabilità. Dalla Fig. 5a, infatti, si evince che il modulo dell’impedenza assume un
valore, all’atto dell’esposizione del provino alla soluzione di test, pari a circa 8x1010 Ω∙cm2. Tale valore rimane pres-
appena due giorni, esso raggiunge valori pari a zero dimo-
soché costante per tutta la durata del test. In maniera ana-
che la variazione dell’angolo di fase ad alta frequenza pone
frequenze per tutta la durata del test. È di interesse anche
stando l’elevata reattività dell’interfaccia. D’altra parte, an-
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loga il valore dell’angolo di fase rimane costante alle alte
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Attualità industriale - Industry news
mettere in risalto che l’angolo di fase sembra accreditare possibilità di auto-riparazione allo strato di conversione
basato su esafluoruri di titanio e zirconio. Infatti, l’angolo di
fase, dopo due giorni di esposizione del provino alla soluzione di test, assume un valore pari a 30° alla frequenza di
0.02 Hz, mentre, dopo 7 giorni di esposizione il suo valore
di tempo, il modulo dell’impedenza rimane costante. Bisogna, comunque, evidenziare che la misura dell’angolo
di fase, dopo 7 giorni di esposizione del provino alla soluzione di test, presenta un elevato scattering. La precedente affermazione, quindi, ha bisogno di ulteriori conferme.
risale a circa 60°. Allo stesso tempo, in questo intervallo a)
b)
Fig.5 Modulo dell’impedenza ed angolo di fase del provino C1456 al variare della durata dell’esposizione ad una soluzione acquosa 0.3M Na2SO4 a pH4 /Impedance modulus (a) and phase angle (b) plots of the C1456 with increasing exposure time in a 0.3M Na2So4 solution at pH 4. I risultati appena commentati sono riportati nella Fig. 6, da
sommare altri aspetti positivi legati all’utilizzo di questo
dal sistema protettivo costituito dallo strato di conversio-
sti industriali per l’utilizzo del prodotto a causa del ridot-
cui chiaramente si evincono le migliori prestazioni offerte ne a base di Ti/Zr e vernice idrofobica a base poliestere
(C1456), a confronto con il sistema costituito dalla stessa tipologia di coating organico ma strato di conversio-
ne basato su cromati (C407). A questa evenienza bisogna
prodotto. Il primo è quello relativo alla riduzione dei coto consumo di acqua, la riduzione della durata del ciclo di trattamento del materiale, ma va posta enfasi sul risparmio
della risorsa idrica in tempi in cui questa sembra diventare un bene sempre più prezioso.
Fig.6 Variazione del modulo dell’impedenza in funzione della durata dell’esposizione alla soluzione di test dei provini C407 e C1456 / Variation of the impedance modulus versus the exposure time to the test solution of the C407 and C1456 samples. La Metallurgia Italiana - marzo 2021
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Industry news - Attualità industriale
CONCLUSIONE L’analisi elettrochimica, basata su test di Spettroscopia di Impedenza Elettrochimica, ha consentito di valutare le prestazioni offerte da due sistemi protettivi. Il primo, basato sul tradizionale trattamento a base di cromati con risciacquo, il
secondo, invece, a base di sali di titanio e zirconio e senza risciacquo. Quest’ultimo ha mostrato migliori caratteristiche
protettive quando utilizzato su di un substrato costituito da un provino in lega di alluminio 8079 e rivestito con un coating organico idrofobico. La tecnologia di applicazione degli strati di conversione no-rinse è meritevole di ampio apprezzamento in quanto consente un consistente risparmio della risorsa idrica.
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Cr-FREE no-rinse conversion coatings electrochemical characterization on AA8079 The increasing the corrosion resistance of aluminum alloys using chromium-free surface treatments, especially for materials in contact with food, has become a urgent need. In order to reduce the environmental impact and save the
available natural resources, surface treatments so called "no-rinse" are being developed. This paper presents the re-
sults obtained using some commercial surface conversion treatments, evaluating the corrosion resistance exhibited by bare and coated specimens. The results have shown that use of product containing Ti and Zr salts determines an increase in the corrosion resistance of the protective system if compared to a classical chromate based system. In addition, the former also reduces water consumption as the process is of the no-rinse type.
KEYWORDS: CR-FREE, AA8079, CONVERSION COATINGS, NO-RINSE TREATMENTS, CORROSION RESISTANCE
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Attualità industriale - Industry news
Studio della resistenza a corrosione di laminati in lega AA3005 sottoposti a trattamenti di fosfocromatazione “rinse” e “no-rinse” a cura di: A.W. Ipock, F. Bravaccino, C. Sinagra, T. Monetta, A. Acquesta
Le aziende produttrici di laminati in lega di alluminio, al fine di ridurre l’impatto ambientale dei processi di conversione chimica delle superfici, hanno la necessità di convertire gli impianti che utilizzano tecnologia “rinse”, (ovvero lavorazioni che richiedono un risciacquo dopo il trattamento superficiale nel bagno di conversione) a “no-rinse” (ovvero processi che non hanno bisogno di risciacquo) con l’obiettivo di ridurre la quantità di acqua utilizzata nei loro cicli di lavorazione. Contemporaneamente, esiste la necessità di eliminare il cromo esavalente (CrVI) da ogni tipo di processo industriale, a causa dei suoi noti effetti cancerogeni. In questo studio, quindi, sono state studiate le proprietà protettive offerte da provini ottenuti da laminati in lega AA3005, sottoposti a processi di fosfocromatazione “no-rinse” a base di CrIII, sia nudi sia verniciati, confrontandole con quelle esibite da provini processati utilizzando il tradizionale processo “rinse” a base di CrVI. I risultati sperimentali hanno dimostrato che il trattamento no-rinse studiato conferisce al provino una maggiore resistenza a corrosione rispetto a quello rinse. I trattamenti no-rinse a base di CrIII, quindi, sembrano essere una valida alternativa a quelli rinse, a causa dell’incremento della resistenza corrosione del materiale, per l’evidente riduzione dell’impatto ambientale, nonché, per la diminuzione dei costi di processo.
PAROLE CHIAVE: STRATI DI CONVERSIONE, PROCESSI NO RINSE, AA3005, TRATTAMENTI CHROMIUM-FREE INTRODUZIONE
In molti campi dell’industria, i trattamenti di conversione
superficiale delle leghe di alluminio sono condotti utiliz-
zando prodotti a base di cromo esavalente (CrVI) notoriamente dichiarato tossico e cancerogeno. Le leghe di allu-
minio subiscono, in molti settori applicativi, trattamenti superficiali che utilizzano la fosfocromatazione “rinse” (ovvero che necessita di una fase di risciacquo), processo in cui
si usano soluzioni al cromo esavalente. Tuttavia, esistono
in commercio prodotti chimici che non contengono cromo esavalente ma cromo trivalente (definiti comunemente Cr-
free) che possono essere utilizzati nei trattamenti di fosfocromatazione “no-rinse”.
A.W. Ipock, F. Bravaccino, C. Sinagra Laminazione Sottile
T. Monetta, A. Acquesta
Università degli Studi Federico II, Napoli
Una delle applicazioni dei laminati in lega AA3005 risiede
nella produzione di scatole rigide per alimenti. Poiché alcuni cibi possono essere molto acidi e salati (come, ad esempio, quelli a base di pesce), e quindi molto aggressivi per
il contenitore metallico, quest’ultimo deve essere interna-
mente verniciato. Il processo di confezionamento degli ali-
menti, in alcuni casi, al fine di consentirne la conservazione per lunghi periodi di tempo, prevede che le scatole, dopo
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Industry news - Attualità industriale
il confezionamento, debbano essere sottoposte a processi
di sterilizzazione in vapore a 131°C per 60 minuti. In questo
caso i laminati vengono preventivamente sottoposti a trattamenti di conversione chimica al fine di garantire una buona
adesione tra la vernice ed il materiale costituente il conte-
nitore, garantendone, inoltre, una elevata resistenza alla
corrosione. La fosfocromatazione è, ad oggi, l’unico processo industriale che offra garanzia di durabilità del materiale, mentre trattamenti alternativi, completamente esenti da
cromo, sono attualmente in fase di studio.In questo lavoro è
stata analizzata la resistenza a corrosione di campioni in lega
di alluminio 3005, sottoposta a trattamenti di conversione chimica a base di cromo trivalente o esavalente, utilizzando i
processi rinse e no-rinse, in ambienti fortemente aggressivi,
mediante analisi di polarizzazione potenziodinamica e spettroscopia di impedenza elettrochimica. Sono stati analizzati
sia provini nudi sia quelli verniciati. Inoltre, l’analisi chimica delle superfici e la stima dello spessore dello strato di con-
versione sono stati valutati mediante spettroscopia ottica con scarica a bagliore (GDOES).
MATERIALI E METODI I campioni oggetto dello studio sono stati prodotti in La-
do un prodotto commerciale a base di resine poliuretani-
sfocromatazione secondo le due procedure, “rinse” e
campioni.
minazione Sottile S.p.A. applicando il trattamento di fo-
“no-rinse”. Alcuni campioni sono stati verniciati utilizzan-
che. In Tabella 1 è riportata la nomenclatura adottata per i
Tab.1 -Nomenclatura adottata per i campioni / Nomenclature of the samples NO-RINSE
RINSE
Nessuno
Non verniciato
NR 3005
R 3005
N 3005
Verniciato
NR 3005V
R 3005V
Le analisi elettrochimiche sono state effettuate utilizzando
troscopia d’impedenza elettrochimica sono stati condotti
classica cella elettrochimica a tre elettrodi, costituita dal
in una soluzione acida (pH 4) 0,3M di Na2SO4, naturalmen-
il potenziostato Gamry Reference 300, connesso ad una
sia in una soluzione neutra acquosa al 3,5% di NaCl che
provino in alluminio come elettrodo di lavoro, da un con-
te aerata. L’analisi chimica e la stima dello spessore dello
calomelano saturo. Le prove potenziodinamiche sono sta-
troscopia ottica con scarica a bagliore (GDOES) impiegan-
tro-elettrodo di platino ed un elettrodo di riferimento al
strato di conversione è stata realizzata utilizzando a spet-
te effettuate in una soluzione acida 0,3M di Na2SO4 a pH 4,
do il GD-Profiler 2TM, Horiba.
naturalmente aerata come riportato pocanzi. I test di spetRISULTATI
In Fig.1a ed in Fig. 1b sono riportati gli spettri GD-OES dei campioni NR3005 ed R3005 rispettivamente. a)
b)
Fig.1 Spettri GD-OES del campione in lega di alluminio AA3005 sottoposto a trattamento di fosfocromatazione con tecnologia a) no-rinse e b) rinse. / GD-OES spectra of the AA3005 alloy phospho-chromate treated samples using a) no-rinse and b) rinse procedure La Metallurgia Italiana - March 2021
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Attualità industriale - Industry news
Una stima dello spessore dello strato di conversione può
essere effettuata monitorando la presenza di Cr nel rivestimento. Dai risultati ottenuti si evince chiaramente la dif-
ferente quantità e il diverso spessore dello strato di con-
versione risultante dalle due procedure utilizzate. Infatti, si registrano valori più alti in quella di tipo “norinse” rispetto a quella “rinse”, probabilmente per il maggior controllo del film umido applicato sulla superficie del metallo. In
particolare, dalla fig. 1b si può vedere che, utilizzando la procedura rinse, la presenza del cromo diventa pratica-
mente nulla in pochi nm, mentre, nel campione trattato
con processo no-rinse, si evidenzia una maggiore quantità di cromo e per spessori più elevati. Questa circostanza potrebbe giustificare la migliore resistenza corrosione del
provino ottenuto utilizzando il processo no-rinse, come evidenziato dai risultati ottenuti dai test elettrochimici.
Le curve di polarizzazione potenziodinamiche, condotte in soluzione 0,3M Na2SO4 a pH 4, naturalmente aerata, dei
campioni N 3005, R 3005 ed NR 3005 sono riportate in Fig. 2.
Fig.2 Curve di polarizzazione potenziodinamiche condotte in una soluzione 0,3M Na2SO4 a pH 4, naturalmente aerata, dei campioni N 3005, R 3005 ed NR 3005. / Potentiodynamic polarization curves carried out in a 0,3M Na2SO4 naturally aerated solution pH 4 on the N 3005, R 3005 and NR 3005 samples. Dai grafici riportati in Fig. 2, è possibile notare che i tratta-
to con il processo rinse (curva verde). La variazione della
rano la loro resistenza a corrosione. In particolare, il trat-
il processo rinse e quello no-rinse può essere stimata in
menti di conversione superficiali subiti dai provini miglio-
tamento no-rinse (curva gialla) determina un valore meno negativo del potenziale di corrosione, Ecorr, (vedi Tab. 2) ed
una minore densità di corrente di corrosione, Icorr, rispet-
to sia al laminato nudo (curva rossa) sia al provino tratta-
corrente di corrosione tra il provino ottenuto utilizzando più di un ordine di grandezza. Ciò indica che il trattamento a base di CrIII conferisce al materiale un sensibile miglio-
ramento della sua resistenza al degrado quando a contatto con ambienti acidi.
Tab.2 -Parametri di corrosione ottenuti dalle curve di polarizzazione potenziodinamica / Corrosion parameters obtained by the potentiodynamic polarization curves. Campione
Ecorr (V)
Icorr (A)
N 3005
-0,817
1,3 E-7
R 3005
-0,753
6,2 E-8
NR 3005
-0,717
5,5 E-9
Nelle figure successive sono riportati i risultati ottenuti dalle misure di spettroscopia d’impedenza elettrochimica relative ai campioni testati nelle soluzioni di test 0,3M Na2SO4, pH4 e 3,5% in peso di NaCl. La Metallurgia Italiana - marzo 2021
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Industry news - Attualità industriale
Fig.3 a) Modulo dell’impedenza e b) angolo di fase registrati immergendo il campione R 3005 in una soluzione acquosa 0,3M Na2SO4, pH4 / a) Impedance modulus and b) phase angle recorded in 0,3M Na2SO4 at pH 4 aqueous solutions of the R 3005 sample.
Fig.4 a) Modulo dell’impedenza e b) angolo di fase registrati immergendo il campione R 3005 in una soluzione acquosa 3,5% in peso di NaCl / a) Impedance modulus and b)phase angle recorded in 3,5 wt% NaCl aqueous solutions of the R 005 sample.solutions of the R 3005 sample. Nelle figure 5 e 6, sono riportate le curve elettrochimiche dei campioni NR 3005 nelle soluzioni test.
Fig.5 a) Modulo dell’impedenza e b) angolo di fase registrati immergendo il campione NR 3005 in una soluzione 0,3M Na2SO4, pH4 / a) Impedance modulus and b) phase angle recorded in 0,3M Na2SO4 at pH 4 aqueous solutions of the NR 3005 sample. La Metallurgia Italiana - March 2021
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Attualità industriale - Industry news
Fig.6 a) Modulo dell’impedenza e b)angolo di fase registrati immergendo il campione NR 3005 in una soluzione acquosa 3,5% in peso di NaCl a) Impedance modulus and b) phase angle recorded in 3,5 wt% NaCl aqueous solutions of the NR 3005 sample. I test d’impedenza elettrochimica in soluzione neutra e acida eseguiti sui laminati trattati con le due procedure rinse e no-rinse, e successivamente verniciate, mostrano una netta differenza di prestazioni in termini resistenza a corrosione
dei manufatti. In particolare, il processo no-rinse ha mostrato risultati migliori di quelli ottenuti applicando la tecnologia
rinse. Il modulo di impedenza dei campioni NR 3005V, ad esempio, mostra un valore di 1010 Ω*cm2 fino a 7 giorni di test
in soluzione 0,3M Na2SO4 a pH 4, indicando che il rivestimento (coating organico e trattamento di conversione) protegge efficacemente la lega di alluminio. Il campione R 3005V, già dopo solo un giorno in contatto con la soluzione test, co-
mincia a registrare valori del modulo di impedenza che tendono a diminuire nel tempo, indicando un inizio di cedimento del sistema coating-pretrattamento. Anche la capacità dell’intero rivestimento riducendo gli effetti provocati dalla per-
meazione degli elettroliti sembra essere molto efficace. È da porre enfasi sul fatto che, da tutti i test effettuati, si evince
che i cloruri presenti in una delle soluzioni determinano una minore capacità del rivestimento di proteggere il materiale metallico se paragonata a quella che si determina quando il provino è esposto all’azione esplicata dagli ioni presenti nella soluzione acida.
CONCLUSIONE Dal presente studio è emerso che i trattamenti di conversione superficiale, sia rinse che no-rinse, sono in grado di deter-
minare prestazioni del materiale rivestito affidabili. In particolare, i trattamenti a base di cromo trivalente con tecnologia
no-rinse sono risultati migliori per affidabilità e prestazioni. Inoltre, la possibilità di regolare le grammature di trattamento applicato comporta un maggior controllo della quantità ed efficacia del pretrattamento riducendone gli sprechi e l’inquinamento dei reflui, risultando così in una concreta e conveniente alternativa industriale.
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI [1]
H. H. Uhlig, Corrosion and Corrosion control ’ 85, London, Willey, 1967.
[3]
V. Branzoi and M. V Popa, Mater. Corros., 2000, 51, 635.
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Von V. Ender and C. Wetzel, VGB Tech. Ver. Gross- Kraftwerkbret., 1998, R 6/1-R6/20. A. Amitrano, C. Salerno, C. Sinagra , Electrochemical technologies for assessing the corrosion resistance of bare and coated aluminium alloy laminates. 45_VERNICIATURA INDUSTRIALE pp.534 n.10, 2012
Zaki Ahmad, Principles of Corrosion Engineering and Corrosion Control, 2006
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Industry news - Attualità industriale
Corrosion resistance of AA3005 laminates phospho-chromated with "rinse" and "norinse" processes To reduce the environmental impact of surface chemical conversion processes, companies producing aluminum alloy
laminates need to convert plants that use "rinse" technology, (i.e., processes that require rinsing after treatment surface in the conversion bath) to “no-rinse” (i.e., processes that do not need to be rinsed) with the aim of reducing the
amount of water used in their processing cycles. At the same time, there is a need to eliminate hexavalent chromium (CrVI) from any type of industrial process, due to its known carcinogenic effects. In this study, therefore, the protecti-
ve properties offered by specimens obtained from AA3005 alloy laminates, subjected to "no-rinse" CrIII-based pho-
spho-chromate processes, both naked and painted, were studied, comparing them with those exhibited by specimens processed using the traditional CrVI-based “rinse” process. The experimental results have shown that the specimens
treated with the no-rinse procedure involve a greater resistance to corrosion than those rinse treated. Therefore, the
no-rinse CrIII-based treatments seem to be a valid alternative to the rinse ones, due to the increase in corrosion resistance of the material, the evident reduction of the environmental impact, as well as the reduction of the costs of process.
KEYWORDS: CONVERSION COATINGS, NO RINSE PROCESS, AA3005, CR-FREE TREATMENT
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È fresco di pubblicazione il nuovo Capitolato acciai elaborato da un gruppo di lavoro che coinvolge rappresentanti del mondo della produzione d’acciaio per utensili, delle fonderie, del trattamento termico, dell’università e dei laboratori di prova e diagnostica. Più in dettaglio, il documento è nato da un’iniziativa del Centro studio Pressocolata dell’Associazione Italiana di Metallurgia (AIM), di cui il gruppo di lavoro fa parte, a seguito dall’accertata necessità di rendere disponibile agli utilizzatori d’acciaio per stampi da pressocolata un documento tecnico che permetta di focalizzare i requisiti che i materiali dovrebbero possedere per assicurare un adeguato livello di prestazioni degli stampi in esercizio. Si tratta, quindi, di un documento, unico in Italia, utile a fonderie e stampisti nella selezione dell’acciaio più adatto per la specifica applicazione, dal momento che riporta le caratteristiche ed i limiti d’accettabilità dei principali acciai destinati alla costruzione di utensili primari e secondari per la pressocolata delle leghe leggere, con un attenzione particolare agli acciai per utensili a caldo a medio tenore di carbonio e legati al cromomolibdeno-vanadio. Inoltre, si applica a barre, blocchi, dischi fucinati e barre laminate d’acciaio per utensili da lavorazioni a caldo, forniti allo stato ricotto e dopo trattamento termico di tempra e rinvenimento, focalizzando l’attenzione esclusivamente sugli aspetti metallurgici di fabbricazione e di trattamento termico. Considerata l’evoluzione tecnologica e scientifica del settore, è previsto che l’attuale versione sia aperta a revisioni ed integrazioni. ISBN: 9788898990177 Disponibile su Amazon (www.amazon.it/dp/B07L33SXKL) o in versione cartacea come indicato sul sito www.aimnet.it Annalisa Pola - Università degli Studi di Brescia
Collana Tecnica AIM Il diagramma di stato Fe-C e le curve TTT
L. Matteoli
Euro 21,00
Aa.Vv.
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G. Bianchi -F. Mazza
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Le prove non distruttive Corrosione e protezione dei metalli Tenacità e resistenza a fatica delle leghe metalliche Progettualità e corrosione
Archeometallurgia Manuale della difettologia dei getti pressocolati Schiume metalliche Controllo delle deformazioni e raddrizzature dei pezzi temprati L’incertezza e il caos nei laboratori Siderurgia Tecniche sperimentali per la caratterizzazione dei materiali La metallurgia nelle tecnologie di produzione
Atti e notizie - AIM news
Eventi AIM / AIM events FaReTra (Fair Remote Training) - FORMAZIONE E AGGIORNAMENTO A DISTANZA Modalità Sincrona Corso GLI ACCIAI INOSSIDABILI 11a edizione - 8,9,15,16,22,23 aprile 2021 Corso FATICA TERMICA: AUMENTARE LA DURATA STAMPO 2a edizione – 20-21-27-28 aprile 2021 Giornata di Studio STRUTTURE LEGGERE - 18-19 maggio
www.aimnet.it
Giornata di Studio PERFORMANCE E DEGRADO DEI MATERIALI METALLICI UTILIZZATI IN CAMPO EOLICO: CAPIRE PER PREVENIRE - 24-25 maggio
Per ulteriori informazioni rivolgersi alla Segreteria AIM, e-mail: info@aimnet.it, oppure visitare il sito internet www.aimnet.it
Giornata di Studio ECONOMIA CIRCOLARE PER LA NUOVA VITA DEI MATERIALI – 4-11 maggio Giornata di Studio TRATTAMENTO PER LA RIMOZIONE DEL PIMBO PER IL RICICLO DEGLI OTTONI – 9-10 giugno Giornata di Studio DIFETTI NEI GETTI PRESSOCOLATI: POROSITA’ DA GAS – giugno Modalità Asincrona Corso FAILURE ANALYSIS 11a edizione Corso modulare RIVESTIMENTI – III modulo: RIVESTIMENTI PER VIA UMIDA Giornata di Studio INGEGNERIZZAZIONE DELLE SUPERFICI METALLICHE Corso SIDERURGIA IN PILLOLE Corso MICROSCOPIA ELETTRONICA IN PILLOLE Corso TECNOLOGIE ADDITIVE IN PILLOLE CONVEGNI IN MODALITÁ VIRTUALE HTDC - 7th International Conference HIGH TECH DIE CASTING 23-25 giugno 2021 http://www.aimnet.it/htdc.htm XIV GIORNATE NAZIONALI SULLA CORROSIONE E PROTEZIONE 30 giugno - 1-2 luglio 2021 http://www.aimnet.it/gncorrosione CONVEGNI ESSC & DUPLEX 2021 - 11th European STAINLESS STEEL Conference Science & Market & 8th European DUPLEX STAINLESS STEEL Conference & Exhibition – Bardolino, 6-8 ottobre 2021 ECCC 2020 - 10th European Conference on Continuous Casting - Bari, 20-22 Ottobre 2021 http://www.aimnet.it/eccc2020/ RAW MATERIALS & RECYCLING - Bergamo, 2-3 dicembre 2021 http://www.aimnet.it/rawmat.htm 27° Convegno Nazionale Trattamenti Termici – 26-27 maggio 2022 http://www.aimnet.it/tt.htm
L’elenco completo delle iniziative è disponibile sul sito: www.aimnet.it (*) In caso non sia possibile svolgere la manifestazione in presenza, la stessa verrà erogata a distanza in modalità webinar
La Metallurgia Italiana - March 2021
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29-30 giugno e 1-2 luglio 2021
www.aimnet.it/gncorrosione
giornate nazionali
corrosione e protezione
XIV edizione
torino 2021
Organizzate da
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Protective Coatings ®
presentazione AIM, APCE e NACE Italia Milano Section vi invitano al più importante evento nazionale dedicato alla corrosione e protezione dei metalli! Per garantire la sicurezza e la salute dei partecipanti, la XIV edizione delle Giornate Nazionali sulla Corrosione e Protezione si svolgerà in modalità esclusivamente online (webinar), nei giorni 29-30 giugno e 1-2 luglio 2021. Le Giornate rappresentano l’evento di riferimento a livello nazionale per la discussione ed il confronto sulle questioni scientifiche, tecnologiche e produttive, nell’ambito della corrosione e protezione dei materiali. In particolare, il Convegno prevede la presentazione dei risultati raggiunti da vari gruppi di studio e da numerose aziende del settore.
aree tematiche principali • • • • • • • • • • • • • • •
Corrosione delle strutture metalliche esposte all’atmosfera Corrosione e protezione delle reti idriche interrate Corrosione negli impianti industriali Protezione catodica: progettazione, collaudo, gestione e monitoraggio Comportamento a corrosione di leghe di titanio, nichel e acciai inossidabili Corrosione delle opere in calcestruzzo armato Corrosione dei beni culturali Corrosione negli impianti Oil & Gas Degrado e rilascio dei biomateriali metallici Rivestimenti e trattamenti superficiali Inibitori di corrosione Impatto delle nuove tecnologie produttive sulla corrosione Tecniche di studio e monitoraggio della corrosione Meccanismi di corrosione Case histories
iscrizioni Tutte le informazioni, le quote e le modalità per effettuare l’iscrizione e prendere parte alla XIV edizione delle Giornate Nazionali sulla Corrosione e Protezione sono disponibili online sul sito www.aimnet.it/gncorrosione/ Per ulteriori informazioni è possibile contattare la Segreteria organizzativa dell’evento.
segreteria organizzativa Via Filippo Turati 8 20121 Milano t. +39 0276021132 · +39 0276397770 info@aimnet.it · www.aimnet.it
Atti e notizie - AIM news
Giornate studio - L’importanza della resistenza a fatica dei materiali metallici: aspetti metallurgici ed approcci innovativi Riccardo Donnini, Consiglio Nazionale delle Ricerche - ICMATE, Milano
La comprensione e l’analisi delle questioni che influisco-
compiere un aggiornamento circa gli approcci sperimen-
no sul comportamento di una lega metallica soggetta a
tali e di processo di più recente sviluppo. Il programma
sollecitazioni di fatica, risulta storicamente di fondamen-
si è articolato per via telematica in due mezze giornate,
tale importanza per valutare la durata e l’integrità di com-
così da renderlo più fruibile al pubblico partecipante, che
ponenti e strutture, sottoposti a differenti condizioni di
è risultato essere numeroso e interessato. Lo svolgimen-
impiego. Questa osservazione è ancora più significativa
to per via telematica infatti non ha inficiato la possibilità
se si pensa che, indicativamente, il 75% delle rotture e dei
da parte del partecipante di interagire attivamente con il
cedimenti dei componenti e delle parti di un assemblato,
docente/relatore di ogni singolo argomento, facilitando
in ambito sia industriale che civile, avvengono per feno-
in taluni casi l’organizzazione del dibattito.
meni direttamente correlabili a questo tipo di sollecita-
Il presidente del Comitato tecnico prof.ssa Emanuela
zioni. Questo perché una applicazione dinamica come la
Cerri ha innanzitutto salutato i partecipanti, ringraziando
fatica, sia di carico che di temperatura, è spesso motivo
i relatori degli interventi previsti nel programma e sotto-
di nascita e propagazione di danneggiamenti derivanti da
lineando l’importanza, quanto mai attuale data la criticità
numerosi fattori (ampiezza e frequenza del carico appli-
industriale/civile della tematica, di tali iniziative di studio
cato, temperatura, ambiente esterno, finitura superficiale,
e approfondimento.
particolarità della microstruttura della lega, tecnologia di
Nello svolgersi del programma della prima giornata, il
produzione della lega, …) spesso agenti in contempora-
primo intervento del prof. Massimo Pellizzari ha eviden-
nea e che possono provocare la rottura per valori di ca-
ziato gli effetti della sollecitazione per fatica termica nel-
rico applicato per nulla critici a livello statico. Non è un
le applicazioni di carattere industriale, sottolineandone
caso come le analisi dei risultati di tipo sperimentale per
l’importanza per ciò che riguarda la durabilità di stampi,
le prove di fatica debbano spesso prevedere un approc-
utensili e cilindri per la laminazione a caldo e le leghe uti-
cio di tipo statistico, basato su una fissata probabilità di
lizzate per esse.
sopravvivenza sul dato indicato. Risulta quindi fonda-
Successivamente la dott.ssa Giovanna Gabetta ha tratta-
mentale conoscere e capire nel modo più dettagliato e
to il delicato argomento riguardante il comportamento di
completo possibile gli aspetti metallurgici, sotto il profilo
leghe sotto azione combinata di carico ciclico e ambien-
meccanico, tecnologico e fisico, che possono indurre tali
te corrosivo, evidenziando gli aspetti più importanti in un
danneggiamenti, così da prevenire e/o prevedere in ambi-
settore industrialmente molto sentito come l’oil&gas.
to progettuale la rottura a fatica a cui può essere sogget-
L’intervento ha mostrato importanti esempi anche di tipo
ta una specifica lega. In questo contesto, l’Associazione
frattografico e di analisi delle rotture.
Italiana di Metallurgia ha organizzato nel novembre 2020,
Dal punto di vista degli aspetti di più recente sviluppo, il
su iniziativa del Comitato tecnico di “Metallurgia Fisica
prof. Gianni Nicoletto ha introdotto la tematica del com-
e Scienza dei Materiali” e con il coordinamento dell’Ing.
portamento a fatica per le leghe prodotte mediante pro-
Riccardo Donnini, due giornate studio concentrate sulle
cessi di Additive Manufacturing (AM), evidenziandone i
tematiche più critiche sull’argomento, con l’obiettivo di
tratti più interessanti ma anche più problematici. Un oc-
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Atti e notizie - AIM news
chio di riguardo è stato dato alla possibilità di produrre
Chi non avesse potuto partecipare alla diretta strea-
campioni via AM abili ad essere testati nelle varie possibili
ming, può accedere registrazioni, previa iscrizione.
configurazioni di prove di fatica.
Per informazioni: met@aimnet.it /02 76021132)
In seguito la dott.ssa Sara Bagherifard ha toccato un argomento in taluni casi fondamentale per la resistenza a fatica: l’adozione di trattamenti superficiali per i pezzi e/o i materiali adibiti, presentando tecniche innovative di tipo meccanico e ibrido termo-meccanico. L’intervento ha previsto una descrizione completa di tali tecniche, anche in ambito dei risultati sperimentali e della loro potenziale applicazione. La seconda giornata si è aperta con l’intervento del prof. Davide Paolino, che ha mostrato concetti e risultati su un tema molto specifico ma al contempo quanto mai importante nel settore: la fatica ad altissimo numero di cicli (VHCF). In particolare sono stato presentate le tecniche sperimentali, il metodo di approccio ed i casi applicativi da cui questa può generarsi. A seguire il prof. Carlo Mapelli ha eseguito un fondamentale excursus sulle problematiche della resistenza a fatica negli acciai, evidenziando gli aspetti microstrutturali che più influiscono su tale comportamento e in che modo questo possa incidere su scelte produttive e progettuali. Gli Ingg. Franco Zanardi e Stefano Masaggia hanno poi eseguito una presentazione di importante livello industriale sulle ghise a grafite sferoidale: in particolare sono stati esposti interessanti e numerosi dati concernenti, per il comportamento a fatica, l’influenza dello spessore del pezzo e la tipologia di ghisa sferoidale ottenuti in produzione. Sono stati presentati anche studi di carattere scientifico ma di notevole ricaduta industriale per il settore. Infine la giornata si è chiusa con l’intervento dell’Ing. Riccardo Donnini sulle caratteristiche delle superleghe a base nichel e del loro comportamento a fatica, che ha dato la possibilità di verificare i modi e le dinamiche con cui questi tipi di lega rispondono soprattutto nelle condizioni critiche per cui notoriamente vengono considerate. Le giornate hanno quindi intrapreso un percorso di approfondimento avente lo scopo di consegnare informazioni utili in termini sia formativi che di aggiornamento industriale, con l’obiettivo e la speranza di dare anche spunti utili per la ricerca e sviluppo dei settori coinvolti.
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10th european conference on continuous casting 2020
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20-22 October 2021 Bari . Italy
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www.aimnet.it/eccc2020
member of MEMBER OF
c c Organised by
We would like to inform you that we agreed with Siderweb to organise ECCC Conference in the new date of: 20-22 October 2021. The ECCC is a unique forum for the European continuous casting community to exchange views on the status and the future development of the continuous casting process. The Conference program is abreast of the latest developments in control and automation, advanced continuous casting technologies, application of electromagnetic technologies and mechanical devices to improve the core microstructure, the lubrication issues for improving the surface qualities. Steel metallurgical issues will be addressed as well as their physical and numerical simulation. The exchange of experience in operational practice, maintenance and first results from the recently commissioned plants will integrate the program. The Conference aims at promoting the dialogue among the delegates with industrial and academic background and among the participants in former Conferences and new members of the continuous casting community. Registrations are open!
Programme and Registration The advance programme and the Conference registration fees are available on the Conference website: www.aimnet.it/eccc2020/
Exhibition and Sponsoring As an integral element of the event, a technical exhibition will be held during the event. Companies have the opportunity to reinforce their participation and enhance their corporate identification by taking advantage of the benefits offered to them as sponsors of the event. The detailed sponsorship packages are available on the Conference website: www.aimnet.it/eccc2020 Companies interested in taking part in the Exhibition or sponsoring the event may contact: e-mail: commerciale@siderweb.com tel. +39 030 2540006 THE ITALIAN STEEL COMMUNITY
siderweb
Contacts ECCC 2020 Organising Secretariat AIM - Associazione Italiana di Metallurgia Via Filippo Turati 8, 20121 Milan - Italy aim@aimnet.it - www.aimnet.it/eccc2020
Atti e notizie - AIM news
Comitati tecnici / Study groups CT METALLURGIA FISICA E SCIENZA DEI MATERIALI (MFM) (riunione telematica del 27 gennaio 2021)
Notizie dal Comitato •
Il presidente Cerri a fine mandato, dopo aver presentato un resoconto delle attività del periodo, apre la discussione sul rinnovo delle cariche in seno al CT. Dopo breve consultazione vengono eletti all’unanimità Paola Bassani come Presidente, Riccardo Donnini come Vice-presidente e Alberto Castellero come Segretario.
Consuntivo di attività svolte •
Il coordinatore Donnini presenta il resoconto della GdS “Resistenza a fatica dei materiali metallici: aspetti metallurgici e approcci innovativi”, svoltasi il 24 e 25 novembre in modalità webinar. La manifestazione ha avuto riscontro positivo, sia in termini di partecipazione (una cinquantina di partecipanti) che di giudizio finale. Inoltre, tramite il questionario di soddisfazione dei partecipanti, sono stati raccolti argomenti interessanti nell’ottica di future iniziative.
Manifestazioni in corso di organizzazione •
Il coordinatore Varone informa circa lo stato di avanzamento della GdS “Ingegnerizzazione delle superfici”: è tutto pronto per la data fissata al 17 febbraio 2021.
•
La manifestazione “Materiali metallici funzionali per l’energia” si terrà in due giornate tra il 6 e l’8 luglio 2021. I coordinatori Castellero, Casati e Vedani hanno definito il programma, manca solo la definizione di qualche relatore.
Iniziative future •
Nella precedente riunione Montanari aveva proposto di ripetere il corso “Solidificazione”; Angella, coordinatore del corso precedente, riprende il discorso e propone di coinvolgere aziende del settore delle tecniche fusorie.
•
Si discute della nuova edizione del corso “Additive Metallurgy” e del possibile programma.
•
Si discute anche della ripetizione del corso di “Microscopia elettronica”, eventualmente fruibile anche on-line.
CT METALLI LEGGERI (ML)
(riunione telematica del 05 febbraio 2021) Notizie dal Comitato •
Il presidente Maurizio Grillo, per sopraggiunti ulteriori impegni lavorativi, ha difficoltà a seguire le attività del CT come riterrebbe necessario, e ha chiesto la sostituzione, pur continuando a frequentare il CT. Giulio Timelli si è dichiarato disponibile ad assumere la carica di Presidente, e viene eletto all’unanimità. Vice-presidente resta Amelia Montedoro e segretario Elisa Fracchia.
•
Un nuovo membro viene accolto nel CT: proviene dal mondo industriale ed ha un’ampia esperienza internazionale in diversi settori tra cui le applicazioni chimiche in genere.
Manifestazioni in corso di organizzazione •
La GdS “Tecnologia di formatura anime in sabbia per getti in leghe di alluminio e magnesio” viene spostata a novembre con la speranza di poterla tenere in presenza, cosa molto gradita anche ai relatori. Nel frattempo si darà pubblicità all’evento.
•
Il coordinatore Vedani ha messo a punto i temi della GdS “Strutture leggere/Multimateriale”. La manifestazione si terrà in maggio 2021 in webinar, su due mezze giornate con quattro interventi ciascuna. La scaletta sarà preparata entro i primi di marzo.
Iniziative future •
La GdS in memoria dell’ing. Giorgio Valentini, già scolta in passato con tema l’evoluzione dei materiali metallici nell’automobile, avrà questa volta un tema ristratto all’evoluzione dell’alluminio, con un possibile focus sull’alluminio iper-puro come contenitore di batterie. Garagnani, coordinatore della GdS, ha già cominciato a preparare un programma, in-
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Atti e notizie - AIM news
Comitati tecnici / Study groups centrato sull’auto elettrica. Per svolgere la manifestazione in presenza si fissa una data indicativa a novembre 2021.
CT AMBIENTE E SICUREZZA (AS)
(riunione telematica congiunta del 11 febbraio 2021) Notizie dal Comitato •
Giovan Battista Landra sostituisce nel Comitato un collega che non può più partecipare per esigenze di lavoro. Per decisione unanime dei presenti viene accettato nel CT e nominato Vice-presidente.
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Come ormai abitudine, i membri del CT si scambiano informazioni circa esperienze o insegnamenti che possano essere utili agli altri soggetti intorno al tavolo. Sono stati presentati alcuni incidenti o mancati incidenti. Si è discusso anche della parte giurisprudenziale relativa alle conseguenze di questi possibili incidenti.
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I lavori dei candidati al premio Ambiente e Sicurezza sono stati valutati. Si attende ora il momento opportuno per la comunicazione ufficiale, eventualmente con un articolo sulla Rivista La Metallurgia Italiana.
Manifestazioni in corso di organizzazione Sicurezza •
Si cerca di individuare aziende disposte ad ospitare il corso itinerante 2021, possibilmente non tra quelle che hanno già ospitato il corso in precedenza. La parte di formazione in aula (tre mezze giornate) si può erogare in webinar o in strutture esterne se l’azienda non dispone di spazi adeguati. Gli argomenti da trattare saranno discussi in un gruppo di lavoro ristretto.
Iniziative future Ambiente •
Si conferma l’interesse a organizzare due giornate di corso, non limitandosi alle esperienze di acciaieria ma allargando anche ad altri metalli/processi (alluminio, pressocolata, fonderia ecc.).
CT ACCIAIERIA (A) CT FORGIATURA (F)
(riunione telematica congiunta dell’12 febbraio 2021) Manifestazioni in corso di organizzazione •
La GdS “Valvole e leghe speciali per le valvole” si potrebbe tenere a settembre 2021 per permettere la partecipazione in presenza. Rampinini, presidente del CT Forgiatura, condivide con i presenti il programma aggiornato: occorre definire ancora alcuni relatori ma la struttura è già predisposta.
Iniziative future •
Come già anticipato alla precedente riunione, Mapelli, presidente del CT Acciaieria, sta predisponendo il programma di una manifestazione FaReTra dedicata alla “decarbonizzazione” presentando una rassegna critica di tutte le tecnologie a disposizione per raggiungere la “carbon neutrality”. Si discute di quali altri argomenti potrebbero essere inclusi nella giornata, che orientativamente si fissa per aprile/maggio 2021.
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Viene proposta una manifestazione, sempre in modalità webinar, sui tipi di refrattari dei forni in funzione delle tipologie di acciaio da produrre.
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Il programma della manifestazione “ITER experience for new DDT Enea Fusion Reactor” è pronto, e altri enti vorrebbero partecipare, ma sussistono i problemi di natura sanitaria perché è necessario tenere la GdS sul sito in Francia, vicino a Marsiglia.
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Si discute della possibile organizzazione di una GdS sui sistemi di gestione dell’energia, le reti intelligenti ed i fornitori di energia.
La Metallurgia Italiana - March 2021
pagina 57
Atti e notizie - AIM news
Comitati tecnici / Study groups CT CONTROLLO E CARATTERIZZAZIONE PRODOTTI (CCP) (riunione telematica del 17 febbraio 2021)
Manifestazioni in corso di organizzazione •
Il corso “Failure Analysis” (coordinatrice Valentina Ferrari), in modalità webinar, è ormai lanciato e si terrà entro pochi giorni. Gli iscritti sono numerosi (una settantina) e nessuno di loro ha approfittato della possibilità di iscriversi solo ad una parte delle lezioni.
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Il corso “Prove meccaniche” – coordinatore Trentini – è fissato per ottobre 2021, e si potrebbe tenere in presenza o in remoto in funzione della situazione del momento. Il corso è diviso in due parti, una per le prove meccaniche più comuni e l’altra per le prove “avanzate”. Si definiscono gli ultimi relatori. Essendo esclusa comunque la possibilità di visita ai laboratori è necessario organizzare video riprese per mostrare il reale svolgimento delle prove.
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“Pillole di prove meccaniche”: seguendo la proposta di Trentini della precedente riunione, si organizzeranno quattro pillole di circa 15 minuti ciascuna incentrate su prove in laboratorio, confronto tra normative e codici, campioni di prova.
Iniziative future •
La GdS “Caratterizzazione dei materiali da Additive Manufacturing” – coordinatrice Bisaglia – sarà messo a punto nel prossimo futuro.
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La GdS sulla microscopia elettronica applicata alla failure analysis è prevista per fine 2021/inizio 2022. Toldo, coordinatore, presenterà una bozza di programma alla prossima riunione.
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Bolzoni, presidente del CT Corrosione, ha messo a punto un suggerimento per il programma del corso “Corrosione per non Corrosionisti” che prevede due mattinate più teoriche gestite da docenti del CT corrosione e altrettanti pomeriggi con presentazioni più pratiche gestiti da docenti del CT CCP. Una volta individuati i docenti, i due presidenti dei CT definiranno i dettagli.
CT CORROSIONE (C)
(riunione telematica del 19 febbraio 2021) Notizie dal Comitato •
Un nuovo membro di provenienza universitaria viene presentato dal presidente Bolzoni ed accolto come nel CT Corrosione.
Manifestazioni in corso di organizzazione •
Angelini e Grassini, rappresentanti del comitato organizzatore locale della manifestazione “Giornate Nazionali sulla Corrosione e Protezione” (Politecnico di Torino, dal 30 giugno al 2 luglio 2021), propongono di passare alla modalità completamente virtuale per questo evento: la proposta viene accettata, mantenendo una sola sessione ed evitando sessioni parallele. Tutti i membri del CT vengono esortati a ricercare ulteriori memorie, visto anche lo spostamento dei termini di presentazione. Le presentazioni potranno essere pubblicate su uno dei numeri de “La Metallurgia Italiana” del 2021.
Iniziative future •
Bolzoni sta interagendo con Toldo, presidente del CT Controllo e Caratterizzazione dei Prodotti, per l’organizzazione del corso “Corrosione per non corrosionisti”, che si svolgerà in due giornate, con lezioni tenute da docenti di entrambi i CT. Il programma definitivo sarà fatto circolare tra i membri del CT Corrosione per l’approvazione.
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Alcuni membri del CT Corrosione parteciperanno come relatori e come docenti a GdS e corsi organizzati da altri CT.
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Si discute infine di possibili argomenti per future manifestazioni: ispezione delle strutture di calcestruzzo armato, degrado dei beni culturali, idrogeno come vettore energetico (per studiare le interazioni tra l’idrogeno e i materiali).
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Al fine di consegnare la medaglia Cavallaro al Prof. Zucchi, che non ha potuto ancora riceverla a causa delle manifestazioni solo virtuali, si decide di organizzare un workshop in presenza appositamente dedicato appena sarà possibile.
La Metallurgia Italiana - marzo 2021
pagina 58
Atti e notizie - AIM news
CT PRESSOCOLATA (P)
(riunione telematica del 10 febbraio 2021)
Notizie dal Comitato •
Come sempre la riunione si apre con un ampio giro di pareri dei partecipanti sulla situazione e sulle novità in ambito produttivo/ commerciale.
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Un nuovo membro del CT viene accolto a seguito del pensionamento di un collega, che comunque continuerà a partecipare alle riunioni a titolo personale di esperto.
Manifestazioni in corso di organizzazione •
Il convegno internazionale “High Tech Die Casting 2020” è confermato dal 22 al 25 giugno 2021 in modalità virtuale. Circa il 30% delle memorie sono italiane, quindi l’evento avrà comunque respiro internazionale. Ci sarà una sessione unica con presentazioni di 15 minuti in diretta streaming con uno spazio per i poster. Gli sponsor avranno diritto ad una presentazione commerciale di circa 30 minuti.
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La GdS “Difetti nei getti pressocolati: porosità da gas” si terrà in giugno in modalità virtuale. Il coordinatore Timelli presenta la locandina completa di tutti gli interventi.
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Per evitare ulteriori rinvii, il corso “Fatica Termica: aumentare la durata dello stampo” – coordinatore Valente – si terrà in virtuale nelle mattinate dei giorni 20-21-27-28 aprile 2021. A causa della mancata autorizzazione di alcune aziende, saranno sostituiti gli interventi che non possono essere presentati.
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La GdS “Zama HPDC 2021” – coordinatori Pola e Valente – si terrà il 24 settembre 2021, sperabilmente in presenza.
Iniziative future •
Il corso “Getti Strutturali” è previsto per ottobre 2021. Si discute degli argomenti da trattare e nella prossima riunione si cercherà di finalizzare il programma e la data.
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Si stanno raccogliendo riferimenti e temi per la GdS “Sostenibilità nelle fonderie HPDC” in modo da definire la manifestazione durante la prossima riunione.
CT METALLURGIA DELLE POLVERI E TECNOLOGIE ADDITIVE (MP) (riunione telematica del 23 febbraio 2021)
Notizie dal Comitato •
L’interesse per le Tecnologie Additive è molto elevato e nel 38° Convegno AIM ci sono state molte memorie su questo tema in numerose sessioni. Per questo motivo nella riunione dei Presidenti di Centro AIM si è evidenziata la necessità di cooperazione e coordinazione per offrire tematiche specifiche senza sovrapposizioni.
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La Segreteria AIM verificherà la possibilità di effettuare un sondaggio allargato per individuare proposte di approfondimento sulle tematiche AM da parte dei possibili interessati. Finora questo tipo di inchiesta è stata fatta solo sui partecipanti alle GdS e ai Corsi.
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Un nuovo membro viene accolto nel comitato in sostituzione di un collega.
Manifestazioni in corso di organizzazione •
Corso “Additive Metallurgy”: la terza edizione, in collaborazione con altri Comitati AIM, si dovrebbe tenere tra settembre ed ottobre 2021, se possibile in presenza
Iniziative future •
La GdS “Materiali per alta temperatura in BHGE” era programmata prima dell’estate, ma sarà riconsiderata successivamente.
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Il doppio seminario organizzato con il CT Trattamenti Termici e Metallografia potrebbe sovrapporsi con il corso “Additive Metallurgy”: si decide di posticiparlo al 2022 e comunque per ora di tenerlo in sospeso. Si contatterà il CT TTM.
La Metallurgia Italiana - March 2021
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Atti e notizie - AIM news
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L’evento sulla “Caratterizzazione dei materiali da Additive Manufacturing” proposto dal CT Controllo e Caratterizzazione dei Prodotti con il CT Metallurgia Fisica avrebbe potuto essere incluso nel Corso “Additive Metallurgy”, che però contiene già una parte di caratterizzazione. La situazione è da valutare.
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Un evento su “Press&Sinter” potrebbe essere organizzato sul tema “Sinterizzati con proprietà elettromagnetiche legate al campo automotive, motori ibridi, elettrici o a idrogeno”: bisogna definire tematiche e modalità. I due coordinatori Grandi e Molinari prepareranno una bozza del programma.
CT TRATTAMENTI TERMICI E METALLOGRAFIA (TTM) (riunione telematica del 18 marzo 2021)
Notizie dal Comitato •
Un nuovo membro viene accolto nel CT: proviene dal mondo industriale e si occupa di R&D.
Manifestazioni in corso di organizzazione •
“Convegno Nazionale Trattamenti Termici”: la situazione sanitaria non permette un sereno svolgimento dell’evento in questo periodo né ad inizio autunno. Con decisione unanime si sposta il Convegno al 26-27 maggio 2022, cercando nel contempo di dare la massima risonanza anche attraverso la Rivista di Metallurgia.
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Il corso “Trattamenti Termici” si svolgerà in modalità webinar nei mesi di ottobre e novembre 2021. Il coordinatore Bavaro, affiancato da un comitato ristretto come per il corso di Metallurgia di Base, ridisegnerà il programma tradizionale per renderlo fruibile da remoto.
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A meno di improvvisi miglioramenti della situazione sanitaria, anche il seminario “Trasmissioni nell’automotive: della acciaieria al processo di pallinatura” viene posticipato al giugno 2022, di comune accordo con l’azienda ospitante: la presenza è imprescindibile per la visita all’azienda. A settembre 2021 si organizzerà un evento virtuale di breve durata per lanciare la manifestazione, con presentazione dell’azienda, del programma e dei relatori.
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La GdS “Trattamenti termici e modellazione” dovrebbe essere rimandata al 2022, che però appare molto carico di iniziative. Il presidente Petta invita Viscardi, coordinatrice insieme a Pellizzari, a valutare l’opportunità di tenere l’evento in modalità webinar nell’estate del 2021.
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La GdS “Il Mondo Industrial - aspetti metallurgici e metodologie di controllo” deve essere tenuta di presenza presso CNH Torino per poter effettuare la visita al Museo Iveco. Il coordinatore Massa cercherà quindi con CNH una data nel marzo 2022.
Iniziative future •
Il tema della normazione, già affrontato nella precedente riunione, ha suscitato molto interesse. Si pensa di lanciare un evento dal titolo provvisorio: “Trattamenti termici, normativa e interpretazione dei requisiti” per novembre 2021 in modalità webinar. Vengono nominati coordinatori Cusolito, Morgano e Firrao. Petta pensa che l’iniziativa potrebbe rappresentare un format da replicare con periodicità, dedicandolo ogni volta ad un comparto diverso (automotive, fasteners ecc.).
La Metallurgia Italiana - marzo 2021
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ORGANI E CARICHE SOCIALI 2020/2022 PRESIDENTE
Mazzolari ing. Federico - Gruppo Arvedi
VICE PRESIDENTI
Cattaneo dr. Paolo - Tenaris Dalmine De Miranda ing. Uggero - Ori Martin
PAST PRESIDENT
Lecis ing. Ottavio - Sigmaelle Mapelli prof. Carlo - Politecnico di Milano
SEGRETARIO DEL CONSIGLIO Cristiani arch. Paola - Ipsai Srl
CONSIGLIERI
Alfonso ing. Marco - A.C.S.A. Steel Forgings Spa Angelini ing. Lorenzo - Feralpi Siderurgica Spa Artioli dr.ssa Paola - Asonext Spa Banzato dr. Giovanni - Acciaierie Venete Brunori ing. Giovanni Battista - Ferriera Valsabbia Spa Cattaneo dr. Paolo - Tenaris Dalmine Ceschini prof. Lorella - Università di Bologna Cristiani arch. Paola - Ipsai Srl De Miranda ing. Uggero - ORI Martin Ducoli dr.ssa Ribe - Forge Monchieri Spa Gigli ing. Gian Luca - Marcegaglia Specialties Spa Gozzi dr.ssa Vittoria - Duferco Martelli dr.ssa Simona Maura - Fondazione Promozione Acciaio Morandi dr. Paolo - Siderweb Lucchini ing. Luigi - Lucchini Rs Spa Mignone ing. Giorgio - SMS Innse Spa Pancaldi ing. Roberto - Tenova Spa Sangoi dr.ssa Agnese - Sangoi Spa Stoppa ing. Marcello - ABS - Acciaierie Bertoli Safau Spa Trombini ing. Ferruccio - Cogne Acciai Speciali Spa
TESORIERE
Vittadini dr. Stefano - Co.Re.As.
REVISORI DEI CONTI
Berenghi dr. Arrigo - Berenghi e Soci Giacovelli dr.ssa Anna - Studio AGV Perugini dr. Maurizio - Berenghi e Soci - Studio tributario legale associato
SEGRETARIO GENERALE Bassani dr.ssa Federica
DIRETTORE DE “LA METALLURGIA ITALIANA” Cusolito ing. Mario
ASSOCIAZIONE ITALIANA DI METALLURGIA Via Filippo Turati 8 . 20121 Milano . Italy
Atti e notizie - AIM news
Normativa / Standards Norme pubblicate e Progetti UNSIDER in Progetti UNSIDER al progetti in inchiesta inchiesta prEN e ISO/DIS voto FprEN e ISO/FDIS – (aggiornamento 28 – marzo 2021 marzo 2021 febbraio 2021) prEN – progetti di norma europei
FprEN – progetti di norma europei
e ISO nel mese di febbraio 2021
prEN ISO 10423
FprEN ISO 10113 industries
Metallic materials - Sheet and strip -
EN 13555:2021
- Drilling and production equipment -
Determination of plastic strain ratio (ISO/
Wellhead and christmas tree equipment
FDIS 10113:2019)
Norme UNSIDER pubblicate da CEN
Flanges
and
their
joints
-
Gasket
parameters and test procedures relevant to the design rules for gasketed circular flange connections
Petroleum
ISO/DIS
and
–
internazionali
ISO 23475-1:2021
ISO/DIS 23296
General requirements
controlled
Testing method for steel tyre cord — Part 1:
natural
progetti
gas
di
norma
Metallic materials – Fatigue testing – Force thermo-mechanical
fatigue
testing method ISO 12004-2:2021
Metallic materials — Determination of forming-limit curves for sheet and strip
ISO/DIS 21052
Restrained joint systems for ductile iron
— Part 2: Determination of forming-limit
pipelines — Calculation rules for lengths to
curves in the laboratory
be restrained ISO/DIS 10423
Petroleum and natural gas industries — Drilling and production equipment — Wellhead and tree equipment ISO/DIS 8840
Refractory materials — Determination of bulk density of granular materials (grain density) ISO/DIS 4298
Manganese ores and concentrates — Determination of manganese content — Potentiometric method
La Metallurgia Italiana - March 2021
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Prove Meccaniche
A OT
IN M
TOBR
ODA
WEB
C E
LITÁ
INAR
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SO
Proposta di sponsorizzazione Le prove meccaniche, molto diffuse nelle aziende meccaniche, metallurgiche e siderurgiche nonché nei laboratori privati, pubblici ed universitari, rivestono un ruolo fondamentale nella caratterizzazione dei materiali, nelle verifiche di conformità di materiali e componenti e nelle certificazioni di prodotto e processo. Alla larga diffusione delle prove non fa tuttavia riscontro una altrettanto ampia offerta di corsi di formazione e
di aggiornamento che ne illustrino principi, procedure, normative, limiti e significato dei parametri misurati, nonché caratteristiche delle attrezzature di prova. Per questa ragione, dopo il largo successo registrato dalle precedenti undici edizioni, dal 1999 al 2019, l’AIM organizza una nuova edizione nel mese di ottobre 2021, in modalità webinar e solo se possibile anche in presenza.
AIM per le aziende Oltre a fornire alle aziende gli strumenti migliori per formare e formulare percorsi di aggiornamento, l’AIM ha da sempre come mission il favorire la nascita e lo sviluppo di una rete di contatti fondamentali alle aziende interessate a promuovere i propri prodotti, tecnologie e servizi. Per il Corso Le Prove meccaniche le aziende interessate possono sottoscrivere, con un impegno economico ridotto di soli Euro 800+IVA, una quota di sponsorizzazione che include: - Il logo aziendale su programma e sul materiale promozionale del corso (inclusa mailing list con più di 7000 contatti) - Una slide pubblicitaria proiettata durante gli intervalli - Post dedicati sui social network AIM (con più di 8000 followers) - Pagina pubblicitaria del Corso con i loghi delle aziende sponsor su La Metallurgia Italiana - International Journal of the Italian Association for Metallurgy - Invio a tutti i partecipanti di link a materiale informativo /sito web aziendale - Scontistica e agevolazioni per l’iscrizione di dipendenti, consulenti o clienti. Contatta subito la Segreteria Organizzativa AIM per richiedere ulteriori informazioni e aderire alla proposta di sponsorizzazione.
t. +39 02 76021132 . +39 02 76397770 info@aimnet.it . www.aimnet.it