La Metallurgia Italiana, n.6 Giugno 2021 by aimnet3

Metallurgia Italiana

International Journal of the Italian Association for Metallurgy

n. 6 giugno 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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Metallurgia Italiana

International Journal of the Italian Association for Metallurgy

n. 6 giugno 2021 Organo ufficiale dell’Associazione Italiana di Metallurgia. Rivista fondata nel 1909

Editoriale / Editorial

Il ruolo dell0ingegneria delle superfici nella tecnologia moderna

a cura di G.Bolelli............................................................................................................................... pag.05

Memorie scientifiche / Scientific papers

Trattamenti termici e rivestimenti / Heats treatments and coatings Sviluppo di rivestimenti PEO contenenti fosfori YAG:Ce su leghe di alluminio

L. Pezzato, A. G. Settimi, M. Calisi, A. Barduca, A. Longato, K. Brunelli, A. Martucci, M. Dabalà............ pag.09

n. 6 giugno 2021

Anno 113 - ISSN 0026-0843

Studio dell’evoluzione microstrutturale e delle caratteristiche meccaniche di acciai ad alto silicio austemperati

M. Franceschi, L. Pezzato, C. Gennari, K. Brunelli, M. Dabalà.............................................................. pag.16

Effetto della frequenza di anodizzazione e della polarizzazione catodica sulla resistenza a corrosione del titanio CP

L. Casanova, M.P. Pedeferri, M. V. Diamanti, M. Ormellese................................................................. pag.23

Attualità industriale / Industry news

Influenza delle condizioni di processo sulla morfologia dei rivestimenti di zinco

indice

V. Di Cocco, F. Iacoviello, C. Bellini, S. Natali ..................................................................................... pag.33

Scenari / Experts' Corner

Presentazione della 27° edizione del Convegno Nazionale Trattamenti Termici

a cura di: Ing. Danilo Petta.................................................................................................................................. pag.41

Intervista a Paolo Buzzi

Controllers & Power Controllers Marketing Manager di Gefran................................................................. pag.42

Intervista ad Alessio Bellino

Manufacturing & process Offer Deployment manager di Air Liquide..................................................... pag.43

Intervista a Guido Locatelli

Tav Vacuum Furnaces Spa................................................................................................................................. pag.44

Interview with Mr. Patrick Pouloux

ECM Technologies Area Sales Manager Italy ................................................................................................. pag.45

Atti e notizie / AIM news

Verbale della Settantottesima Assemblea Ordinaria dei Soci di AIM..... pag.47 Relazione del Consiglio Direttivo....................................................................... pag.48 Relazione del Tesoriere sul rendiconto dell'esercizio 2020....................... pag.50 Bilancio culturale 2020 .......................................................................................... pag.55 Relazione del Collegio dei Revisori sul Bilancio al 31 dicembre 2020..... pag.58 Bilancio Consuntivo anno 2020............................................................................ pag.61 Eventi AIM / AIM events ....................................................................................... pag.62 Comitati tecnici / Study groups ........................................................................... pag.63 Normativa / Standards .......................................................................................... pag.65

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editoriale - editorial

“

Un tema di particolare attualità in quasi tutti gli ambiti della tecnologia moderna è la riduzione dell’impatto ambientale. L’ingegneria delle superfici può dare contributi essenziali anche in quest’ambito.

Modern technology is also striving to reduce health, safety and environmental risks of industrial processes and products. Surface engineering can contribute to this end. Ing. Giovanni Bolelli Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia – Presidente del Comitato Tecnico Rivestimenti e Tribologia di AIM

IL RUOLO DELL’INGEGNERIA DELLE SUPERFICI NELLA TECNOLOGIA MODERNA

THE ROLE OF SURFACE ENGINEERING IN MODERN TECHNOLOGY

L’ingegneria delle superfici è definita come la disciplina

Surface engineering is defined as the “treatment of surface

che si occupa dei “trattamenti delle regioni superficiali e

and near-surface regions of a material to allow the surface

sub-superficiali di un materiale finalizzati a conferire alle

to perform functions that are distinct from those functions

stesse funzionalità distinte rispetto a quelle proprie del

demanded from the bulk of the material” (Ref 1).

cuore del materiale” (Ref 1).

Surface engineering processes can be broadly told into two main categories:

Questi possono essere genericamente distinti in due ma-

Coating processes, which consist of adding che-

cro-categorie: rivestimenti, cioè riporti di strati di materiale

mically distinct surface layers onto a substrate.

dissimile sulla superficie di un componente, e modifiche

superficiali, cioè processi termici, termochimici e/o mec-

and/or mechanical treatments aiming to modify the topo-

canici volti a modificare le caratteristiche topografiche,

graphy, microstructure and/or chemical composition of

microstrutturali e/o chimiche della superficie di un com-

the surface of a material.

Surface mis not, i.e., thermal, thermochemical

ponente (Ref 1).

Although some surface engineering methods have been Sebbene alcuni metodi di trattamento superficiale siano

known to mankind since antiquity, modern technology

noti fin dall’antichità, la tecnologia moderna ha portato,

has led to the development of a very broad variety of treat-

nell’ultimo secolo, allo sviluppo di una grandissima va-

ments and processes, in order to meet an ever-increasing

rietà di tecniche e processi per rispondere a esigenze nuo-

demand for improved performances and novel functio-

La Metallurgia Italiana - June 2021

pagina 5

editoriale - editorial

ve e crescenti. Tuttora, il settore è particolarmente attivo

nalities. Surface engineering is currently a very active and

dal punto di vista della ricerca sia di base, sia applicata. Ad

thriving research field. This can be understood for example

esempio, un’analisi degli articoli scientifici indicizzati dalla

by looking at the yearly number of published papers that

banca dati “Journal Citation Reports” (Clarivate) nella ca-

are indexed in the “Materials Science, Coatings & Films”

tegoria “Materials Science, Coatings & Films” indica che

category of the “Journal Citation Reports” (Clarivate) data-

il numero di lavori pubblicati annualmente è cresciuto da

base. A quick look shows that the number of indexed pa-

circa 6500 nel 2016 a oltre 10000 nel 2019 (Ref 2).

pers published per year in that category grew rapidly from approximately 6500 in 2016 to slightly more than 10000 in

L’ingegneria delle superfici riveste, infatti, un ruolo fon-

2019 (Ref 2).

damentale in quasi tutti i settori tecnologici. Moltissimi componenti e prodotti destinati sia all’utilizzo in impianti

Indeed, surface engineering is nowadays an indispensable

industriali, sia al consumo sono funzionalizzati con trat-

part of many industrial processes and products. Often,

tamenti superficiali, poiché un singolo materiale difficil-

a single material cannot provide simultaneously all the

mente può soddisfare requisiti strutturali, quali ad esempio

characteristics that are demanded of the surface and the

la resistenza a carichi meccanici statici e/o affaticanti, o il

bulk of a component. For example, materials possessing

superamento di target di resistenza meccanica specifica o

adequate mechanical strength, strength/density or elastic

rigidezza elastica specifica nella progettazione di strutture

modulus/density ratios to meet the requirements in terms

alleggerite, e contemporaneamente offrire caratteristiche

of structural loads and weight might not possess sufficient

superficiali di natura tecnica (quali la resistenza a diverse

resistance against wear, corrosion or oxidation under the

forme di degrado per usura, ossidazione e/o corrosione),

intended service conditions, or it might lack other functio-

funzionale (ad esempio, isolamento elettrico o termico o,

nalities, such as biocompatibility, food-contact compatibi-

al contrario, conducibilità termica o elettrica; biocompa-

lity, thermal insulation, dielectric strength, etc. In consu-

tibilità; ipoallergenicità; idoneità al contatto con alimenti,

mer products, aesthetic quality (e.g. colour, gloss, etc.) is

ecc.) e/o estetica (colore, lucentezza, ecc.) adatte alle varie

also a prime requirement. All these features can be confer-

applicazioni.

red upon the component with suitable coatings or surface modification technique.

Un tema di particolare attualità in quasi tutti gli ambiti della tecnologia moderna è la riduzione dell’impatto ambienta-

Modern technology is also striving to reduce health, safety

le. L’ingegneria delle superfici può dare contributi essen-

and environmental risks of industrial processes and pro-

ziali anche in quest’ambito, in vari modi:

ducts. Surface engineering can contribute to this end in

many ways:

Tramite la modifica o il ricoprimento delle super-

fici, è possibile favorire un crescente utilizzo delle leghe di

Mg, Al o Ti per la realizzazione di strutture leggere, obietti-

Ti-alloys, to produce lightweight structures is hampered,

vo fondamentale ad esempio per la riduzione dei consumi

among other factors, also by their poor wear resistance.

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

The use of low-density alloys, such as Mg-, Al- or

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editoriale - editorial

nel settore dei trasporti, superando uno dei più importanti

Suitable surface treatments can overcome this limit and

limiti tecnologici di tali materiali, la loro scarsa resistenza

enable wider use of these materials especially in the tran-

ad usura.

sportation field.

Rivestimenti antiusura e antiattrito permettono di

Wear-resistant and anti-friction treatments can

ridurre le dissipazioni energetiche e di minimizzare o eli-

limit energy losses and reduce or suppress the need for

minare l’utilizzo di oli lubrificanti. Si consideri ad esempio

lubricating oils. For example, according to a recent re-

che, secondo un recente studio (Ref 3), “circa il 23% del

port by Holmberg and Erdemir (Ref 3), “~23% (119 EJ) of

consumo globale di energia deriva da contatti tribologici”,

the world’s total energy consumption originates from tri-

e che “sfruttando le moderne tecnologie in termini di lubri-

bological contacts” and “By taking advantage of the new

ficazione, materiali e trattamenti superficiali per la riduzio-

surface, materials, and lubrication technologies for friction

ne dell’attrito e la protezione contro usura nel settore dei

reduction and wear protection in vehicles, machinery and

trasporti, degli impianti meccanici e dei sistemi industriali

other equipment worldwide, energy losses due to friction

in genere, le perdite di energia dovute ad usura e attrito po-

and wear could potentially be reduced by 40% in the long

trebbero essere ridotte del 40% su un periodo di 15 anni”.

term (15 years)”.

Inoltre, le tecnologie e i materiali utilizzati nell’in-

Further research also aims to minimise the in-

gegneria delle superfici possono essere modificati per mi-

trinsic risks associated to surface engineering processes

nimizzarne la potenziale pericolosità per l’ambiente e la sa-

themselves, for example by replacing toxic or polluting

lute umana, ad esempio riducendo o sostituendo materie

raw materials.

prime con particolari problematiche di tossicità.

This is consistently reflected by the papers published in Non a caso, tutti i contributi pubblicati in questo numero

this issue, which represent the contributions to the “Coa-

della Metallurgia Italiana, che rispecchiano i contenuti del-

tings and Surface Treatments” session of the 38th AIM Na-

la sessione di “Rivestimenti e Trattamenti Superficiali” del

tional Congress.

38° Convegno Nazionale AIM, toccano gli argomenti sopra elencati. Tre dei contributi riguardano il trattamento su-

Three papers deal with surface treatments of aluminium

perficiale di leghe di alluminio o di titanio, per protezione

or titanium alloys, ranging from conventional anodizing to

contro usura e corrosione o, in un caso, per conferire fun-

more innovative PEO processes, aiming to improve their

zionalità del tutto particolari come la fotoluminescenza, a

wear and/or corrosion resistance or to provide peculiar

testimonianza dell’amplissima gamma di possibilità offerte

functionalities, such as photoluminescence. This also te-

dalle tecniche di ingegneria delle superfici.

stifies to the wide range of opportunities offered by surface

Uno di questi contributi esamina fra l’altro anche la compa-

engineering techniques. One of these contributions also

tibilità tribologica fra le superfici trattate e oli lubrificanti di

investigates the tribological compatibility between treated

derivazione vegetale, a conferma del ruolo importante che

surfaces and plant-derived oils. This is an example of the

l’ingegneria delle superfici può giocare nel ridurre l’impat-

many ways in which surface engineering can contribute

La Metallurgia Italiana - June 2021

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editoriale - editorial

to ambientale di prodotti e processi industriali. Un altro

toward reducing the environmental impact of industrial

contributo riguarda il trattamento termico di acciai TRIP,

products and processes.

anche in questo caso finalizzato all’utilizzo di tali materiali

A fourth contribution deals with the heat treatment of TRIP

più altoresistenziali per finalità di alleggerimento struttura-

steels, again with a view to contribute to the production

le (rispetto all’utilizzo di acciai bassolegati “convenziona-

of lightweight, cost-effective structures due to the unique

li”) e, al contempo, contenimento dei costi (rispetto all’uso

mechanical properties and cost-effectiveness of these ma-

di acciai più altolegati). Il quinto contributo riguarda una

terials.

tecnologia solo apparentemente già consolidata, la zincatura a caldo, mostrando come, anche in questo ambito, la

The fifth paper deals with hot-dip galvanizing, proving how

ricerca sia in realtà attiva, avendo come uno degli obiettivi

even a seemingly well-consolidated technology is still

principali proprio “l’eliminazione di alcuni elementi di lega

worthy of further research. Again, the aim of this work is

dovuta alla loro pericolosità per la salute umana”.

to reduce the environmental impact of the technology by studying lead-free galvanizing bath compositions.

C.M. Cotell and J.A. Sprague, Preface, ASM Han-

dbook Volume 5: Surface Engineering, C.M. Cotell, J.A.

Sprague, and F.A. Smidt Jr., Eds., (Materials Park, OH, USA),

ASM International, 1994.

“Materials Science, Coatings & Films,” InCites

Journal Citation Reports, n.d., https://jcr.clarivate.com/

JCRCategoryProfileAction.action?year=2019&category-

Name=MATERIALS SCIENCE%2C COATINGS %26 FIL-

MS&edition=SCIE&category=QG. Accessed 9 June 2021.

K. Holmberg and A. Erdemir, Influence of Tribolo-

gy on Global Energy Consumption, Costs and Emissions,

Friction, 2017, 5(3), p 263–284.

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

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Scientific papers - Heat treatments and coatings

Sviluppo di rivestimenti PEO contenenti fosfori YAG:Ce su leghe di alluminio L. Pezzato, A. G. Settimi, M. Calisi, A. Barduca, A. Longato, K. Brunelli, A. Martucci, M. Dabalà

Il trattamento Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) risulta di notevole interesse per la sua capacità di creare un rivestimento superficiale spesso, fortemente aderente e dalle ottime caratteristiche di resistenza a corrosione e ad

usura su componenti metallici. Caratteristiche principali di questi tipi di rivestimenti sono l’elevata porosità dello strato

più esterno e la possibilità di incorporare direttamente all’interno del rivestimento particelle disperse nell’elettrolita. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di realizzare su un substrato di alluminio uno strato di ossido mediante

trattamento PEO con una distribuzione omogenea di fosfori (sottoforma di particelle di YAG:Ce) in modo da garantire una buona conducibilità termica con proprietà di fotoluminescenza. Ciò è necessario per applicazioni come LED dove

è richiesto un elevato scambio termico. È stato inoltre valutato l’effetto dell’utilizzo della corrente pulsata unipolare rispetto alla corrente continua sulla distribuzione delle particelle all’interno del coating.

PAROLE CHIAVE: LEGHE DI ALLUMINIO, PEO, RIVESTIMENTI, FOTOLUMINESCENZA, CORRENTE CONTINUA, CORRENTE PULSATA INTRODUZIONE

L’Ossidazione Elettrolitica al Plasma (PEO) viene impiegata

principalmente per migliorare le proprietà meccaniche e

superficiali di leghe leggere come magnesio ed alluminio. Il trattamento PEO si basa un principio ed una strumentazione simile al processo di anodizzazione convenzionale, tuttavia differisce da quest’ultimo per le elevate tensioni e correnti

in gioco. Durante il processo si forma immediatamente una pellicola di ossido sulla superficie del campione e quando

il potenziale raggiunge il livello di break down per lo strato dielettrico si ha la rottura delle parti deboli di questo film

con la formazione di micro-scariche sulla superficie del

Luca Pezzato, Alessio Giorgio Settimi,

rivestimenti, grazie al particolare meccanismo di formazione

Alessandro Longato, Katya Brunelli,

campione. [1] Una delle caratteristiche di questo tipo di

delle scariche e di sviluppo di gas durante il processo, è

la possibilità di incorporare all’interno dei rivestimenti particelle o altre specie che possano conferire particolari

Marilù Calisi, Andrea Barduca,

Alessandro Martucci, Manuele Dabalà Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII), Università di Padova, Padova

proprietà o funzionalità alle superfici. [2] In particolare è

possibile incorporare tali particelle mediante semplice aggiunta di queste all’elettrolita usato nel processo. [3] Un esempio di particelle che possono essere disperse nell’elettrolita sono I fosfori. Questi sono in grado di dare

vita a fenomeni di luminescenza se colpiti da un’opportuna radiazione. I fosfori sono molto importanti per le tecnologie

di illuminazione in quanto sono capaci di convertire la

radiazione UV blu emessa dai LED in una radiazione bianca

[4]. Tra i parametri del processo PEO che possono essere La Metallurgia Italiana - June 2021

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Memorie scientifiche - Trattamenti termici e rivestimenti

variati vi è la tipologia di corrente. In particolare, vengono

una concentrazione di 15g/L Inoltre è stato impiegato

ampiamente dimostrato in letteratura che con una corrente

delle polveri di fosfori: si tratta del sodio dodecil solfato

impiegate o correnti continue o correnti pulsate. È stato

di tipo continuo è possibile ottenere rivestimenti con uno

agente

disperdente

per

evitare

l’agglomerazione

NaC12H25SO4 (0.2 g/l). Il generatore di corrente continua

spessore ridotto e con un’elevata porosità rispetto a quelli

impiegato per il rivestimento PEO è un alimentatore TDK

di una corrente pulsata, invece, permette di regolare la

trattamento il campione ha lavorato come anodo mentre il

ottenuti con una corrente di tipo alternato o pulsato. L’utilizzo scarica che si forma, ottenendo anche rivestimenti spessi e densi che migliorano la resistenza a corrosione [5-8].

L’obbiettivo del presente lavoro è inglobare all’interno di

rivestimenti PEO, realizzati su leghe di alluminio, particelle di fosfori sottoforma di YAG:Ce. Inoltre è stato studiato

l’effetto dell’utilizzo della corrente pulsata unipolare rispetto

alla corrente continua sulla distribuzione delle particelle all’interno del coating e sulle proprietà di fotoluminescenza.

Lambda in grado di erogare 2400W (315V, 8A). Durante il catodo era costituito da una gabbia di acciaio al carbonio.

I trattamenti sono stati eseguiti mantenendo costante la

densità di corrente e lasciando il potenziale libero di variare e controllando la temperatura dell’elettrolita attraverso un bagno termostatico.

In particolare, la densità di corrente è stata fissata a 0.4 A /

cm2. Per la generazione di un segnale pulsato PWM (Pulsed

Widht Modulation) è stato appositamente costruito un dispositivo che permetteva la chiusura e l’apertura del

MATERIALI E METODI

contatto elettrico. La frequenza è stata impostata a 20

1050. I campioni sono stati preventivamente lucidati con

trattamento di 5 e di 10 min. Dopo il trattamento, i campioni

ad ultrasuoni in acetone per 10 minuti. L’elettrolita scelto è

con aria compressa. I parametri utilizzati per i vari campioni

precedenti studi [9]. All’interno delle soluzioni elettrolitiche

condizioni di F ma con maggiore agitazione della soluzione

L’alluminio impiegato in questo studio è una lega serie

Hz con un duty cycle del 50%. Sono stati testati tempi di

carte abrasive e paste diamantate e sgrassati tramite bagno

sono stati lavati con acqua deionizzata ed etanolo e asciugati

costituito da 25 g/l di Na2SiO3 e 2.5 g/l NaOH sulla base di

sono riassunti in Tab.1. Il campione G ha lavorato alle stesse

sono state aggiunte le polveri di YAG:Ce (fosfori) con

elettrolitica.

Tab.1 -Condizioni di trattamento dei cari campioni / Conditions for PEO treatment of the various samples. Campione

Current mode

Particelle in soluzione

Disperdente in soluzione

Tempo di trattamento

0 g/L

5 min

0 g/L

10 min

0 g/L

5 min

0 g/L

10 min

15 g/L

0.2 g/L

5 min

15 g/L

0.2 g/L

10 min

15 g/L

0.2 g/L

10 min

Sia le superfici che le sezioni trasversali sono state analizzate con un microscopio a scansione elettronica SEM Cambridge

Stereoscan 440, dotato di micro-analisi Philips PV9800

EDS, al fine di valutare le caratteristiche morfologiche, lo spessore del rivestimento e la composizione elementare.

La presenza e la distribuzione delle particelle è stata anche valutata attraverso analisi allo stereo-microscopio mediante un microscopio Zeiss Stemi-C. La valutazione, invece,

delle fasi presenti è stata effettuata attraverso l'utilizzo di La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

un diffrattometro Philips PW1710. Le analisi sono state

condotte impostando all’inizio della misura un angolo di incidenza della radiazione di 3° in modalità thin films, un intervallo da 10 a 70 gradi e fissando un tempo di misura di 6

secondi ogni 0.05 2Ѳ. La radiazione utilizzata è CuK α filtrata su Ni a 30 kW e 40 mA. Le proprietà di fotoluminescenza

sono state analizzate utilizzando uno spettrofotometro

Ocean Optics HR4000. Nel supporto sono stati posizionati i vari campioni in studio assieme a due fibre ottiche in modo

pagina 10

Scientific papers - Heat treatments and coatings

da garantire un allineamento a 90° tra il fascio incidente ed

in corrente pulsata unipolare (campione F) sono riportati in

lunghezza d’onda tipica di circa 460 nm.

campione F una maggiore concentrazione delle particelle

il fascio riflesso. È stata utilizzata una fonte di luce blu con

Fig.1. Dall’analisi delle immagini si può notare, nel caso del sulla superficie e anche una migliore distribuzione di

RISULTATI E DISCUSSIONE

I campioni ottenuti sono stati innanzi tutto analizzati allo

stereo microscopio. I risultati per i due campioni contenti

particelle e realizzati in corrente continua (campione E) e

queste ultime. Nel campione realizzato in corrente continua

(campione E) si può invece osservare come le particelle tendano a formare agglomerati.

Fig.1 - Immagini allo stereo microscopio dei campioni realizzati in corrente continua (a sinistra) e pulsata unipolare (a destra) / Stereo-microscope images of the samples obtianed in DC mode (on the left) and UP mode (on the right) Al fine di analizzare più in dettaglio i vari campioni sia la superficie che la sezione sono state osservate al SEM. In particolare in Fig.2 sono riportate le immagini SEM delle sezioni e delle superfici dei campioni senza particelle disperse in soluzione.

Fig.2 - Microstrutture SEM delle sezioni e delle superfici dei campioni senza particelle / SEM microstructures of sections and surfaces of samples without particles.

La Metallurgia Italiana - June 2021

pagina 11

Memorie scientifiche - Trattamenti termici e rivestimenti

E’ possibile notare come il campione A presenti un rivestimento abbastanza spesso non del tutto uniforme

,con uno spessore di circa 45 μm. In superficie il campione

presenta crepe sparse e le tipiche strutture a “pancakes” ed a “vulcano” derivanti dalle bolle di gas che si generano durante il processo PEO [9]. Il rivestimento nel campione B,

invece, risulta più aderente, di maggiore spessore (68 μm),

meno poroso e con meno strutture a vulcano e “pancakes”.

Nel caso di rivestimenti realizzati in corrente continua un aumento del tempo di trattamento da 5 a 10 minuti

(passando quindi dal campione A al campione B) produce un miglioramento nelle caratteristiche del rivestimento.

Il campione C, invece, mostra come lavorando in corrente pulsata (UP) già dopo 5 minuti si ottiene un coating con pori

di dimensione inferiore, con una distribuzione molto più

regolare ed uno spessore di 40 μm. Il rivestimento appare,

così, più compatto e anche le strutture “vulcano” sono ridotte. Aumentando il tempo di trattamento il coating

mostra uno spessore più elevato (80 μm) ed anche una porosità maggiore rispetto al campione C.

In figura 3 sono invece riportate le immagini SEM della superificie e della sezione dei campioni ottenuti con le particelle di fosfori disperse all’interno dell’elettrolita.

Fig.3 - Microstrutture SEM delle sezioni e delle superfici dei campioni con particelle / SEM microstructures of sections and surfaces of samples with particles. Il campione E, ottenuto mediante corrente continua, presenta un rivestimento molto sottile (9 μm), non del tutto uniforme e con elevata porosità. Si possono notare, infatti, zone ad elevata concentrazione di fosfori alternate

da zone che ne sono prive. Per quanto riguarda il campione F, prodotto con corrente pulsata, è possibile notare che il rivestimento risulta sottile (circa 10 μm) con minore porosità

rispetto al campione E. Inoltre, sono evidenti le zone bianche diffuse e ancora fosfori presenti in prossimità e all’interno dei pori. Per quanto riguarda il campione G (analogo al

campione F ma realizzato con una maggiore agitazione dell’elettrolita), il rivestimento risulta non molto spesso ma si può identificare la presenza di una zona bianca abbastanza

estesa che indica come le particelle siano state inglobate nelle porosità del rivestimento. Tuttavia dall’analisi della

superficie del campione G emerge come la distribuzione dei

fosfori sia migliore nel campione F, in quanto nel campione G questi vanno a formare degli agglomerati.

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

Al fine di verificare la composizione del rivestimento sono

state effettuate analisi EDS sulla sezione del coating, sia per campioni con e senza particelle e i risultati sono riportati in

Fig.4. In Fig.4a è riportata l’analisi effettuata sulla sezione del coating del campione D quindi senza particelle. Si può

osservare come il rivestimento sia costituito da Al, Si e O in accordo con la composizione del substrato (lega di Al

1050) e con quella dell’elettrolita (che è a base silicati). In Fig.4b è invece riportato lo spettro EDS del rivestimento del campione F, quello che risultava più promettente dalle indagini al SEM sopra riportate. Si può notare, oltra alla

presenza di Si, O e Al anche la presenza di grandi quantità

di Y, a conferma dell’avvenuta incorporazione di una grande

quantità di fosfori nel rivestimento. Al fine di analizzare più in dettaglio la composizione delle fasi presenti all’interno del

rivestimento sono state effettuate anche analisi di diffrazione a raggi X (XRD) e i risultati per il campione più promettente

(campione F) sono riportate in Fig.5. Si può notare come,

pagina 12

Scientific papers - Heat treatments and coatings oltre ai picchi dovuti alla riflessione dal substrato (Al) siano

corindone (Al2O3) e kyanite (Al2SiO5). [2, 9] Sono inoltre

leghe di Al con elettrolita a base silicati ossia silice (SiO2),

(Y3Al5O12) relativi ai fosfori.

presenti i composti tipici del rivestimento PEO ottenuto su

presenti e ben visibili anche i picchi dello YAG GARNET

Fig.4 - Spettri EDS ottenuti sulla sezione del rivestimento del campione D (a) e del campione F (b) / EDS spectra obtained on the cross sections of sampe D (a) and sample F (b)

Fig.5 - Spettro XRD del campione F dove si nota la presenza di Al, Y3Al5O12, SiO2, Al2O3 e Al2SiO5 /XRD spectra of sample F where it is possible to observe the presence of Al, Y3Al5O12, SiO2, Al2O3 and Al2SiO5 In Figura 6 si riportano infine i risultati dell’analisi di fotoluminescenza dei campioni trattati mediante processo PEO con e senza l’aggiunta di polveri YAG:Ce in soluzione.

Dalla figura si evidenza come i campioni B e D trattati

rispettivamente in corrente continua ed in corrente pulsata

senza l’utilizzo di particelle in soluzione mostrino un

unico picco relativo ad una lunghezza d’onda di circa 460 nm dovuto alla radiazione blu riflessa. I restanti campioni, trattati con PEO con aggiunta di particelle in soluzione, oltre

al picco dovuto alla luce blu presentano un secondo picco

di diversa intensità relativo ad una lunghezza d’onda di circa

La Metallurgia Italiana - June 2021

560 nm pari ad una luce gialla. Il secondo picco, dovuto alla concentrazione di particelle YAG:Ce sulla superficie dei campioni, è relativo alla luce convertita e riemessa. Il

campione E trattato in corrente continua mostra un picco di minore intensità rispetto ai campioni F e G trattati in corrente

pulsata. Questo induce a pensare che nel campione E la quantità di fosfori in superficie sia minore rispetto a quella nei campioni F e G. I campioni F e G ottenuti mantenendo

invariati tutti i parametri che influenzano il rivestimento

PEO ma variando l’agitazione del bagno mostrano spettri di fotoluminescenza diversi. Infatti, il campione G, ottenuto

pagina 13

Memorie scientifiche - Trattamenti termici e rivestimenti mantenendo la soluzione con una maggiore agitazione,

quello con il picco di intensità maggiore, dovuto ad un

campione F. Quindi, la quantità di fosfori in superficie

omogenea in superficie risulta essere il campione migliore

mostra un picco di intensità inferiore rispetto a quello del

risulta essere minore rispetto al campione F trattato in una soluzione meno agitata. Per tanto il campione F, risultando

coating più ricco di particelle e con una distribuzione più per le proprietà di fotoluminescenza.

Fig.6 - Spettri di fotoluminescenza dei campioni PEO con e senza l’aggiunta di polveri di YAG:Ce in soluzione / Photoluminescence spectra of PEO samples with and without addition of YAG:Ce particles in solution.

CONCLUSIONI Lo scopo di questo lavoro è stato valutare la possibilità di ottenere, mediante l’aggiunta di particelle di fosforo YAG:Ce, superfici trattate PEO con proprietà di fotoluminescenza e di valutare l’effetto della corrente continua o pulsata sul rivestimento. Dalle analisi al SEM è stato possibile evidenziare come i rivestimenti PEO senza alcuna aggiunta di particelle in soluzione presentino uno spessore ed una uniformità maggiore nei campioni ottenuti lavorando in corrente pulsata rispetto a quelli ottenuti in corrente continua. Per i campioni trattati con l’aggiunta di fosfori, invece, si è potuto constatare come il coating formatosi presenti uno spessore molto inferiore rispetto ai campioni senza particelle. Lo spessore ridotto, rispetto al campione trattato in analoghe condizioni ma senza l’utilizzo di particelle in soluzione, è dovuto alla minore conducibilità elettrica del bagno elettrolitico. Nel campione trattato in corrente continua la quantità di fosfori è ridotta e presenta una distribuzione non molto uniforme. L’utilizzo della corrente continua offre infatti un basso controllo delle scariche che si creano durante il processo PEO e ciò influenza la distribuzione e la quantità di fosfori presenti nel campione. Il coating ottenuto lavorando in corrente pulsata con i fosfori presenta invece una distribuzione ben uniforme delle particelle all’interno del coating. Gli spettri XRD hanno mostrato la presenza delle fasi tipiche dei rivestimenti PEO oltre che confermare la presenza dello YAG:Ce. Le prove di fotoluminescenza hanno evidenziato come l’intensità del picco sia diversa tra i vari campioni e risulti in particolare essere maggiore per il campione trattato in corrente pulsata rispetto a quello trattato in corrente continua.

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

pagina 14

Scientific papers - Heat treatments and coatings

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Cerchier P, Pezzato L, Gennari C, Moschin E, Moro I, Dabalà M. PEO coating containing copper: A promising anticorrosive and antifouling coating for seawater application of AA 7075. Surf Coat Technol. 2020; 393: 125774

Development of YAG:Ce containing PEO coatings on aluminum alloys Plasma Electrolytic Oxidation treatment (PEO) is of great interest due to its capability to produce a thick ceramic coa-

ting with a great adhesion and very high corrosion and wear resistance on metallic components. Mainly characteristics of these coatings are a high porosity in the outer part of the coating and the opportunity to incorporate into the coating

particles coming from the electrolyte. The aim of this work was to realize on an aluminum substrate a PEO coating

with an homogeneous distribution of phosphors (in the form of YAG:Ce particles) in order to ensure good thermal conductivity and photoluminescence. This is important in application as LED where it is required a big heat exchange.

Moreover, it was evaluated the effect of pulsed current compared to direct current on particles distribution.

KEYWORDS: ALUMINUM ALLOYS, PEO, COATINGS, PHOTOLUMINESCENCE, DIRECT CURRENT, PULSATED CURRENT.

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Memorie scientifiche - Trattamenti termici e rivestimenti

Studio dell'evoluzione microstrutturale e delle caratteristiche meccaniche di acciai ad alto silicio austemperati M. Franceschi, L. Pezzato, C. Gennari, K. Brunelli, M. Dabalà

Da alcuni anni a questa parte uno dei principali obiettivi delle ricerche nel campo della metallurgia, in particolare per quanto riguarda le leghe ferrose, è quello di sviluppare materiali con elevate caratteristiche resistenziali, garantendo pesi e costi ridotti per le strutture con essi realizzati. Attualmente risultano di grande interesse acciai (AHHS e TRIP) che combinano più costituenti microstrutturali, in particolare bainite, martensite ed austenite residua, che durante la deformazione si trasforma in martensite. La trasformazione martensitica indotta da deformazione causa aumento di duttilità e resistenza meccanica, ritardando la rottura e permettendo di ridurre lo spessore, peso e costi dei componenti. L’obiettivo di questo studio è quello di studiare una nuova composizione di acciaio ad alto silicio nell’ottica dell’impiego per nuove applicazioni strutturali. A seguito dei trattamenti i campioni sono stati caratterizzati mediante indagine microstrutturale al microscopio ottico ed elettronico e mediante diffrazione a raggi X. Sono state eseguite poi prove di durezza e di trazione per la valutazione delle caratteristiche meccaniche. Il materiale presenta una resistenza meccanica di 1720 MPa con un allungamento del 22% ed effetto TRIP.

PAROLE CHIAVE: ACCIAIO AD ALTO SILICIO, AUSTEMPERING, TRIP EFFECT, AUSTENITE RESIDUA INTRODUZIONE

Negli ultimi anni sono stati numerosi gli studi dedicati agli

acciai avanzati ad alta resistenza e, in particolare molti di questi riguardano acciai TRIP e quelli ad alto silicio (AHS). Queste tipologie di acciai sono caratterizzate da una mi-

crostruttura multifase e un contenuto di elementi in lega

tali da offrire elevate proprietà meccaniche, in particolare dal punto di vista della resistenza a rottura, carico di sner-

vamento, duttilità e tenacità [1-3]. Le interessanti proprietà

meccaniche, date dalla combinazione dei costituenti microstrutturali di questi acciai, permettono loro di competere con acciai alto contenuto di costosi elementi alliganti

e con altre leghe metalliche. La microstruttura è general-

mente composta da ferrite, bainite con una ridotta quantità

Mattia Franceschi, Luca Pezzato, Claudio Gennari, Katya Brunelli, Manuele Dabalà Department of Industrial Engineering, University of Padova, Italy

di carburi, austenite residua e una piccola frazione volumetrica di martensite. Questi acciai sono caratterizzati inoltre

da un particolare comportamento meccanico che prende il nome di TRansformation Induced Plasticity (TRIP) che è stato scoperto per la prima volta negli anni Sessanta [1-4-5].

Questo fenomeno riguarda la trasformazione dell’austenite

residua in martensite durante la deformazione (Strain induced martensite, SIM), tutto ciò determina un aumento note-

vole del grado di incrudimento, un ritardo nella formazione

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

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Scientific papers - Heat treatments and coatings del collo di strizione, dal momento che le deformazioni lo-

trico tubolare (Carbolite) ed una muffola (Nabetherm 3000),

sformazione che porta ad avere martensite con un elevato

campioni mentre il secondo la fase isoterma di austempe-

calizzate sono sfavorite dalla trasformazione stessa. La tracontenuti di carbonio favorisce un aumento della resistenza

e della durezza nelle zone in cui precedentemente era localizzata la fase γ. L’aumento di volume dovuto al passaggio da

martensite ad austenite causa che la formazione di zone ad

alto contenuto di dislocazioni nell’intorno delle zone martensitiche [1,4].

il primo è stato utilizzato per la fase di austenitizzazione dei

ring. Si è utilizzato un sistema di raffreddamento con aria forzata per portare il campione dalla temperatura di austenitizzazione alla temperatura di austempering. Il raffredda-

mento finale è stato eseguito infine in acqua. Nel corso del trattamento termico i campioni sono stati collegati ad una

termocoppia ti tipo K, al fine di controllare in modo preciso la temperatura nelle fasi di riscaldamento e di raffreddamen-

PARTE SPERIMENTALE

Il materiale che è stato utilizzato nella seguente ricerca è sta-

to un acciaio ad Alto Silicio (0.4C-3Si-2.7Mn), prodotto nei laboratori della università NMSTU di Magnitogorsk (Russia).

Trattamenti termici

I trattamenti termici sono stati effettuati con un forno elet-

to. Mediante l’utilizzo del software JMatPro si è ricostruito

il diagramma di fase della lega e delle curve TTT e CCT per progettare il trattamento termico. In particolare, sono state

calcolate le temperature critiche di trasformazione del materiale, le velocità di riscaldamento e raffreddamento ne-

cessarie per consentire la formazione dei costituenti microstrutturali obiettivo del trattamento termico.

Fig.1 - Curve TTT e CCT per la lega oggetto di studio / TTT and CCT curves of the investigated alloy Prima del trattamento di austempering il materiale è stato sottoposto a normalizzazione. L’austenitizzazione è avvenuta a 900°C per 30 minuti e successivamente il materiale è stato raffreddato in aria calma fino a temperatura ambiente, con una velocità di 10°C/s. Il trattamento di austempering eseguito è il seguente, riportato in Tabella 1: Tab.1 - Schedule trattamenti termici / Heat treatment schedule

austenitizzazione (°C)

Temperatura di

austenitizzazione (min)

Tempo di

austempering (°C)

Temperatura di

Tempo di austempering

900

350

(min)

La microstruttura dei campioni è stata studiata prima e dopo

un microscopio elettronico a scansione (SEM) LEICA ™

to effettuato attraverso un microscopio ottico LEICA DMRE,

è stata eseguita seguendo le tecniche standard di prepara-

i vari trattamenti termici sulla sezione dei fili. Lo studio è sta-

La Metallurgia Italiana - June 2021

Cambridge Stereoscan 440. La preparazione dei campioni

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Memorie scientifiche - Trattamenti termici e rivestimenti zione metallografica: taglio utilizzando dischi in carburo di

meccaniche del materiale è stata studiata attraverso misure

fenolica, lappati per via meccanica con carte di SiC a diversa

DURIMET, eseguendo cinque indentazioni su ogni campio-

silicio (SiC) lubrificati con acqua e olio, inglobati in resina granulometria (320,500,800,1200 grit), lucidati con panni e sospensioni diamantate policristalline con dimensione 6, 3,

1 μm. Per mettere in evidenza la microstruttura dei campioni,

questi sono stati sottoposti ad attacco metallografico Nital 2. L’identificazione delle fasi e la loro quantificazione (mediante analisi Rietveld) è stata effettuata attraverso la tecnica di diffrazione a raggi X (XRD), utilizzando un diffrattometro Siemens D500, dotato di monocromatore sul detector e una lampada al rame (Cu Kα). Il range angolare investigato è pari

di microdurezza Vickers, con un microdurometro Leitz ™

ne con un peso da 300g. Sono stati ricavati anche dei campioni di trazione per valutare le caratteristiche meccaniche e

l’effetto del trattamento termico, nonché l’evoluzione microstrutturale. Forma e dimensioni dei campioni sono state fissate usando come riferimento la normativa ASTM A370

ε19´1; i test sono stati eseguiti con una macchina trazione Galbadini da 600 ton e imponendo una velocità di deformazione di 5•10-2 s-1. La forza è stata misurata attraverso la cella

di carico, mentre lo spostamento attraverso il movimento

a 2ϴ=40°-105°, step scan=0.025° and counting time di 6s. I

della traversa della macchina stessa.

diante il software Maud (Lutterotti). È stata utilizzata anche

RISULTATI E DISCUSSIONE

una volta eseguito il trattamento termico, per caratterizzare

microstruttura caratterizzata dalla presenza di free-carbide

stenite residua. Lo strumento utilizzato è JEOL JEM 200CX

portato in Fig.2. È possibile distinguere isole di martensite,

è stata eseguita attraverso lappatura meccanica fino ad ot-

freddamento finale, presenti tra le regioni bainitiche, forma-

ricavati dei dischi di diametro 3mm attraverso pressatura

osserva presenza di austenite residua sottoforma di blocchi

finale della lucidatura è stata eseguita per via elettrochimi-

dell’austenite anche all’interno delle regioni bainitiche sot-

come elettrolita una soluzione 95% acido acetico (CH3CO-

con numerosi valori presenti in letteratura.

pattern di diffrazione ottenuti sono stati poi analizzati me-

la tecnica di microscopia elettronica a trasmissione (TEM),

Il trattamento di austempering permette di ottenere una

in maniera completa la microstruttura e in particolare l’au-

bainite (B), martensite (M) e austenite residua (M), come ri-

operante a 160 kV, la preparazione dei campioni (thin foils)

derivante dalla trasformazione dell’austenite durante il raf-

tenere lamine di spessore pari a 70 μm da cui, sono stati

tesi nel corso del trattamento di austempering. Inoltre, si

meccanica, sottoposti infine ad ulteriore lappatura. La parte

sempre presenti a bordo delle regioni bainitiche. È presente

ca, con il twin-jet polisher STRUERS TENUPOL-3, usando

toforma di film tra le lamelle di ferrite bainitica, in accordo

OH) e 5% acido perclorico (HClO4), lavorando a temperatura

ambiente e tensione 45 V. L’evoluzione delle caratteristiche

Fig.2 - Micrografia ottica (a), (b) SEM materiale soggetto a trattamento con austenitizzazione a 900°C (30 min ) e ausempering a 350°C (60 min) / optical and SEM micrograph of the material subjected to austenitization at 900°C (30 min) and ausempering a7 350°C (60 min) La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

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Scientific papers - Heat treatments and coatings

Fig.3 - Dettaglio della bainite al SEM / Bainite detale at SEM

Microstruttura post prova di trazione

possibile osservare la assenza di isole martensitiche, non

ni dopo la prova di trazione Fig. 4 - Micrografie OM e SEM

del fatto che c’è stata trasformazione martensitica dovuta

Di seguito si riportano le micrografie OM e SEM dei campiodei campioni dopo prova di trazione. In particolare, si è osservata la microstruttura in corrispondenza della frattura. È

osservabili precedentemente alla prova di trazione, indice alla sollecitazione meccanica (effetto TRIP).

Fig.4 - Micrografie OM e SEM dei campioni dopo prova di trazione / OM and SEM micrograph of the material after tensile test

Diffrazione a Raggi X

to del carbonio nel corso della trasformazione bainitica du-

termici è quella di ottenere degli acciai multifasici e, in par-

indicato in Tab. 2, risulta essere presente una frazione volu-

Uno dei principali obiettivi di questa tipologia di trattamenti ticolare si intende partizionare il carbonio nell’austenite al fine stabilizzarla e favorirne la presenza a temperatura am-

biente. L’indagine per individuare le fasi e dei costituenti microstrutturali presenti al termine del trattamento termico è pertanto di primaria importanza in questa ricerca. Dalla Fig. 5 (a) si notano i picchi relativi alla presenza di fase gamma, indici della presenza di austenite residua, trattenuta a temperatura ambiente grazie al processo di partizionamen-

La Metallurgia Italiana - June 2021

rante l’austempering. Dall’analisi Rietveld, il cui risultato è metrica di austenite pari al 12%.

In seguito ai test meccanici, il materiale è stato sottoposto

ad analisi XRD in corrispondenza della frattura. Ciò che è possibile osservare è che nel pattern (Fig. 5 (b)) non sono più visibili i picchi relativi all’austenite residua. Questo risultato permette di confermare quanto osservato durante l’osservazione al microscopio ottico ed elettronico.

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Memorie scientifiche - Trattamenti termici e rivestimenti

Fig.5 - Pattern XRD campione 1 sottoposto ad austenitizzazione a 900°C e austempering a 350°C prima (a) e dopo prova di trazione (b) / Xrd pattern pf the material subjected to austenitization a 900°C and austempering at 350°C before (a)e and after tensile test (b)

Tab.2 - Quantificazione dei costituenti microstrutturali / Microstructural constituent quantification

Retained austenite (%)

post-trattamento termico

post-prova di trazione

Microscopia elettronica a trasmissione

scansione. Tale morfologia di austenite conferma che il

scopio elettronico a trasmissione. È possibile osservare la

ma, grazie al fenomeno di partizionamento del carbonio e

In Fig. 6 è riportata la micrografia ottenuta mediante micropresenza di Free-Carbide Bainite (B) e di film di austenite

residua (RA), stabilizzata a temperatura ambiente grazie al

fenomeno di partizionamento del carbonio, avvenuto nel corso del trattamento termico [1]. Tutto ciò conferma le

precedenti considerazioni riguardanti le micrografie ottiche e ottenute mediante il microscopio elettronico a

trattamento termico consente di stabilizzare la fase gam-

formazione di bainite priva di carburi. Come si riporta più

volte in letteratura, l’austenite sottoforma di film presenti tra le lamelle bainitiche, è caratterizzata da elevata stabilità

e darà trasformazione martensiticaca solo ad alti valori di deformazione.

Fig.6 - Immagine TEM materiale soggetto a trattamento con austenitizzazione a 900°C (30 minuti ) e ausempering a 350°C (60 min) La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

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Scientific papers - Heat treatments and coatings

Microdurezza Dai valori di durezza riportati in Tab3 si osserva che il materiale a seguito delle prove meccaniche, nella zona nell’intorno della frattura, si ha un incremento della durezza che può essere attribuito all’incrudimento del materiale e della crescita della densità di dislocazioni. Tab.3 - Valori di microdurezza / Vickers microhardness values

Trattamento

Valore Medio

Deviazione Standard

Austempering

467

Austempering post trazione

686

Prove di trazione

cazione della sollecitazione e la deformazione del mate-

Il materiale presenta elevato allungamento e UTS (1720

riale si ha una evoluzione microstrutturale, osservabile al

Mpa) e una significativa deformazione plastica: la defor-

microscopio e con la diffrazione. In particolare, quanto

mazione a rottura a rottura è infatti del 22%, confrontabile

avviene è la trasformazione dell’austenite residua in mar-

con quella del materiale ricotto. Il comportamento mec-

tensite dovuta a deformazione (effetto TRIP) c.

canico trova giustificazione nel fatto che durante l’appliTab.4 - Risultati della prova di trazione

Trattamento

Carico di snervamento (MPa) 1400

Carico di rottura (MPa)

Deformazione ε(%)

1720

Frattografie

ficie di frattura, riportata in Fig, è caratterizzata dalle tipi-

L’analisi delle superfici di frattura dei campioni riflette il

che features di una frattura duttile con numerosi dimples,

comportamento meccanico del materiale osservato nel

indicati nelle immagini dalle frecce di colore bianco. Nel

corso delle prove di trazione effettuate sui campioni. Il

cerchio bianco, Fig (b), si può vedere in maggiore detta-

materiale infatti, quando sottoposto al trattamento termi-

glio anche l’aspetto della frattura dei grani bainitici che

co, presenta un chiaro comportamento duttile. La super-

costituiscono la microstruttura del materiale.

Fig.7 - Frattografia SEM / SEM fractographs La Metallurgia Italiana - June 2021

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Memorie scientifiche - Trattamenti termici e rivestimenti

CONCLUSIONI Nel presente lavoro sono state studiate le caratteristiche microstrutturali e le proprietà meccaniche di un acciaio ad alto silicio sottoposto a trattamento di austempering. Si è dimostrato che il trattamento porta alla formazione di una micro-

struttura multifasica costituita da martensite, free-carbide bainite a austenite residua. Si è osservato inoltre una evoluzione della microstruttura a seguito della sollecitazione del materiale, dovuta alla trasformazione martensitica indotta da deformazione.

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Study of evolution of microstructure and mechanical properties of high silicon austempered steel Since some years now, one of the main objectives of the metallurgical researches, in particular regarding ferrous al-

loys, has been the development of materials with high resistance characteristics, guaranteeing reduced weights and costs for the structures made with them. Currently steels as, AHS and TRIP, are very interesting. They combine several microstructural constituents, bainite, martensite and residual austenite, which during deformation transforms into

martensite. Martensitic transformation induced by strains increases ductility and mechanical strength, delaying fractu-

re and allowing thickness reductions and therefore components weight and costs. The aim of this study is to study a new high silicon steel composition with the possibility of its use for new structural applications. After the treatments, the samples were characterized by microstructural investigation with an optical and electron microscope and by diffraction X-ray. Hardness and tensile tests were performed to evaluate the mechanical characteristics. The material has a mechanical strength of 1720 MPa with an elongation of 22% and TRIP effect.

KEYWORDS: HIGH SILICON STEEL, AUSTEMPERING, TRIP EFFECT, RETAINED AUSTENITE

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Scientific papers - Heat treatments and coatings

Effetto della frequenza di anodizzazione e della polarizzazione catodica sulla resistenza a corrosione del titanio CP L. Casanova, M.P. Pedeferri, M. V. Diamanti, M. Ormellese

Il presente lavoro propone recenti progressi riguardanti l’anodizzazione elettrolitica al plasma (PEO) condotta in regime pulsato bipolare su titanio grado 2 in 0.5 M H2SO4. In particolare viene valutato l’effetto della frequenza di anodizzazione e del voltaggio catodico (Vc) razionalizzando i risultati in termini di modifica del doppio strato elettronico (EDL) formatosi all’interfaccia ossido-elettrolita. L’utilizzo di basse frequenze (20 Hz) e relativamente alto Vc favoriscono lo sviluppo di ossidi spessi (~ 4.5 µm) e compatti, ideali come protezione in ambienti contenenti bromuri. D’altro canto alte frequenze (1000 Hz) e un elevato Vc determinano lo sviluppo di spessori elevati (~ 8 µm) alle spese di una minore compattezza. Tale scelta risulterà strategica per la produzione di ossidi destinati ad ambienti acidi contenenti solfuri. I campioni verranno caratterizzati in termini di morfologia (SEM+EDS) e comportamento elettrochimico tramite prove potenziodinamiche e spettroscopia di impedenza elettrochimica.

PAROLE CHIAVE: PEO, H2SO4, TITANIO, EDL, EIS

INTRODUZIONE

L’ossidazione elettrolitica al plasma (PEO) è una tecnica re-

lativamente recente per lo più applicata su Mg, Al e Ti. Requisito fondamentale è la polarizzazione dell’elettrodo al di sopra di un certo voltaggio, generalmente chiamato “spark voltage”, favorendo la crescita dell’ossido grazie alla formazione di plasma [1]. I risultati migliori in termini di spesso-

re, morfologia e resistenza a corrosione sono stati ottenuti lavorando in regime pulsato bipolare [2] utilizzando cicli di

lavoro contenenti il 60% di polarizzazione anodica e 40% di catodica [3]. Fra i parametri elettrici in grado di influenza-

re maggiormente il processo vi è sicuramente la frequen-

za [4]. È stato verificato sull’Al, infatti, che l’utilizzo di alti valori (fino a 3000 Hz) [5] favorisce l’aumento di spessore

Luca Casanova, MariaPia Pedeferri, Maria Vittoria Diamanti, Marco Ormellese Dipartimento di Chimica Materiali e Ingegneria Chimica “G. Natta”, Politecnico di Milano, Milano, Italia

[6]. Tale parametro risulta fondamentale nel determinare

l’elettroforesi degli ioni contenuti nel bagno elettrochimi-

co, regolando il rilassamento del doppio strato elettronico (EDL) [7]. Altro parametro di studio è la polarizzazione ca-

todica, valutata come percentuale rispetto al voltaggio anodico. Secondo Rogov [8], l’utilizzo di un voltaggio catodi-

co Vc determina un momentaneo aumento di conduttività,

all’interno dell’ossido, grazie all’ingresso di protoni, tale da favorire il successivo impulso anodico. Secondo Wang [9]

La Metallurgia Italiana - June 2021

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Memorie scientifiche - Trattamenti termici e rivestimenti l’aumento di Vc permette la sinterizzazione dell’ossido, di-

dinamiche in NaBr e test EIS in H2SO4.

La spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS) permet-

MATERIALI E METODI

trochimici in grado di descrivere l’interazione fra elettrodo e

I trattamenti di anodizzazione sono stati effettuati su provini

minuendo la formazione di crepe e porosità.

te l’estrazione di importanti parametri morfologici ed elet-

ambiente in cui è contenuto. In letteratura vengono proposti diversi circuiti elettrochimici equivalenti (EEC) per fittare gli spettri EIS relativi ad ossidi anodici. Alves [10] ad esempio ha utilizzato un EEC composto da una costante di tempo

per descrivere il titanio grado 2 non anodizzato, mentre in

Anodizzazione

di titanio grado 2 (UNS R50400) utilizzando una soluzione di

H2SO4 0.5 M. I campioni, prima del trattamento PEO, sono stati lappati con carta abrasiva al carburo di silicio rispettando

la sequenza: 100, 320, 600. Dopo la procedura di lucidatura i campioni sono stati sonicati in etanolo per 5 minuti e lavati in

presenza di ossidi anodici ha introdotto un’ulteriore costan-

acqua distillata. Le anodizzazioni sono state eseguite grazie

utilizzato un circuito di Voigt per la descrizione degli ossi-

bile, i principali parametri elettrici sono visualizzati in Fig. 1:

alla presenza dell’ossido e al rilassamento dell’EDL. Scopo

relativa fase catodica. Per picco catodico C.P.% si intende

dell’effetto della frequenza e del livello di polarizzazione ca-

rispetto al voltaggio anodico.

te di tempo relativa allo strato poroso [11]. Diamanti [12] ha di di titanio anodici attribuendo le due constanti di tempo del presente elaborato è l’interpretazione elettrochimica todica sulla resistenza a corrosione localizzata e uniforme di

all’utilizzo di un potenziostato completamente programmaA% indica il livello di polarizzazione anodica mentre C% la

l’ammontare di voltaggio catodico espresso in percentuale

ossidi di titanio anodici, valutate mediante prove potenzio-

Fig.1 - ciclo di lavoro / duty cycle

Ogni trattamento avrà una durata di 320 s raggiungendo il

Le polarizzazioni anodiche saranno effettuate in NaBr 0.5 M a

stante. L’effetto della frequenza di anodizzazione verrà va-

potenziale di libera corrosione (Ecorr) fino ad un massimo di 8

voltaggio finale di 160 V tramite una rampa a pendenza colutato su 20, 500 e 1000 Hz, mentre i valori attribuiti al picco

catodico saranno 2, 7 e 20%, utilizzando un ciclo di lavoro 60A%-40C%.

Test elettrochimici di resistenza a corrosione

Tutti i test verranno effettuati su celle a 3 elettrodi (1 litro di

soluzione) in PTFE con controelettrodo al Pt ed elettrodo di riferimento argento/argento cloruro (SSC) considerando una

50 °C con uno scan rate di 20 mV/min partendo 0.1 V sotto il

V sopra Ecorr. Le impedenze elettrochimiche verranno svolte in H2SO4 10% v/v a 60 °C [13] considerando una sinusoide di

ampiezza di 10 mV applicata rispetto a Ecorr dopo 1 h di stabi-

lizzazione, valutando uno spettro di frequenze compreso fra 10 mHz e 100 kHz. Gli ossidi saranno sezionati ed inglobati in

una resina epossidica, caratterizzando la morfologia tramite utilizzo del microscopio elettronico a scansione (SEM).

ripetibilità di 2 campioni e una superficie esposta di 1 cm2.

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

pagina 24

Scientific papers - Heat treatments and coatings RISULTATI E DISCUSSIONI

mentando il picco catodico al 20%. La morfologia osservata

Il picco catodico è stato variato in accordo con la seguente

sulta particolarmente compatta e spessa circa 4.5 μm. Lavo-

Effetto del picco catodico

in Fig. 2d attribuita al segnale 60A%-40C%-2%-1000 Hz ri-

sequenza: 2, 7 e 20%. È stato osservato l’instaurarsi di diver-

rando con maggiori picchi catodici viene favorita la crescita

ta con una fotocamera professionale e mostrata in Fig. 2. In

formazione di gas è presente una porosità distribuita lungo

si regimi di plasma sulla superficie dell’elettrodo fotografaparticolare lavorando con un picco catodico del 7% è visibile un forte aumento del plasma, soppresso in larga parte au-

dell’ossido (~7.8 μm Fig. 2f) anche se a causa dell’elevata

lo spessore dei rivestimenti.

Fig.2 - osservazione visiva e morfologia dei campioni anodizzati con diversi picchi catodici / visual observation and morphology of samples anodized with different cathodic peaks Per meglio comprendere l’influenza del picco catodico sulla

duttività dell’elettrodo. La situazione cambia drasticamente

scopio è stato catturato l’andamento nel tempo di Vc ripor-

mitata dal generatore a 7.5 A, a partire da 150 s di trattamento

transizione prima descritta mediante utilizzo di un oscillotato in Fig. 3. È possibile notare come adottando un picco catodico del 2 o del 7%, Vc rimanga sempre più positivo di -6 V. In particolare lavorando con un picco del 7% la cor-

rente catodica ic oscilla fra 5 e 6 A dimostrando la totale con-

utilizzando un picco del 20%. In tal caso nonostante ic sia li-

Vc inizia ad aumentare fino a circa 16 V, dimostrando l’inizio della polarizzazione dell’elettrodo rispetto all’evoluzione di idrogeno favorendo quindi l’accumulo di protoni all’interfaccia ossido-elettrolita.

Fig.3 - andamento nel tempo del voltaggio catodico / time evolution of the cathodic voltage

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pagina 25

Memorie scientifiche - Trattamenti termici e rivestimenti

Essendo l’ossido di titanio un materiale con punto isoelettri-

Effetto della frequenza

vole pensare che durante lo stato conduttivo dell’elettrodo

porale dei processi elettroforetici responsabili dell’accu-

co contenuto in un range di pH 5.2÷6.8 [14], [15] è ragione-

la condizione di forte basicità favorisca la formazione di una

carica superficiale negativa generando una barriera di potenziale tale da opporsi al campo elettrico esterno applicato dal potenziostato. In questo modo il passaggio ionico risulta

più gravoso con conseguente aumento della corrente elettronica favorendo la formazione di plasma. Polarizzando l’elettrodo invece si genera l’accumulo di H ristabilendo le +

condizioni di basso pH abbattendo la barriera di potenziale di conseguenza facilitando il passaggio ionico con conseguente soppressione del plasma.

La frequenza è il parametro che più influisce sulla scala tem-

mulo di ioni in prossimità dell’interfaccia ossido-elettrolita.

Considerando una soluzione acida contenente solfuri le

principali entità coinvolte nei processi elettrochimici sono: H+, SO42- e OH- prodotti al catodo. In particolare, aumentando la frequenza diminuisce il tempo durante il quale l’e-

lettrodo mantiene una certa polarizzazione, aumentando quindi la possibilità che le reazioni abbiano a disposizione

prodotti freschi pronti a reagire. Nelle condizioni proposte l’EDL, descritto tramite la teoria di Debye-Huckel (Eq. 1), ri-

sulta spesso 7.986·10-9 m. Applicando Eq. 2 e 3 è possibile stimare la posizione finale di un certo ione dopo un completo ciclo di lavoro (anodico+catodico).

[1]

[2]

[3] dove ɛ0,ɛw sono le costanti dielettriche del vuoto e dell’H2O,

tralasciati i calcoli che dimostrano come aumentando la fre-

temperatura, F la costante di Faraday, I la forza ionica, di la

DL, favorendo la formazione di una carica negativa in grado

NA il numero di Avogadro, kB la costante di Boltzmann, T la

distanza percorsa dall’i-esimo ione dipendente dal tempo

di applicazione della polarizzazione (influenzato dalla fre-

quenza), moltiplicato per la velocità vi pari al coefficiente di diffusione μi per il campo elettrico E. Per brevità verranno

quenza aumenti l’accumulo di OH- e SO42- all’interno dell’Edi generare una barriera di potenziale utile alla formazione di

plasma. I risultati teorici correlano con l’analisi visiva di Fig. 4 dove ad alte frequenze (1000 Hz) la superficie risulta completamente ricoperta da spark.

Fig.4 - osservazione visiva e morfologia dei campioni anodizzati con diverse frequenze / visual observation and morphology of samples anodized with different frequencies

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

pagina 26

Scientific papers - Heat treatments and coatings

Test di polarizzazione anodica I test di polarizzazione anodica sono stati condotti su tutti i

3 ordini di grandezza in meno rispetto all’ossido meno pro-

ranno riportate ma saranno elencati in Tab. 1 tutti i parametri

Hz) e picco catodico (7%). Quest’ultima condizione, inoltre,

tettivo sviluppato con parametri intermedi di frequenza (500

campioni anodizzati. Per brevità le curve anodiche non ver-

ha subito in entrambi i test il fenomeno di dissoluzione ano-

elettrochimici estratti con metodo di Tafel.

dica in corrispondenza di un potenziale di breakdown EBD di

È possibile osservare come gli ossidi compatti prodotti a

6.23 e 6.48 V/SSC, dimostrando una dipendenza della resi-

basse frequenze (20 Hz) e relativamente basso picco catodico (2 e 7%) presentino Ecorr più nobile rispetto agli ossidi più

stenza agli attacchi localizzati dalla morfologia e dallo spes-

spessi ma con morfologia porosa, in quanto il metallo attivo

sore (~3.3 μm). Per tutti gli altri trattamenti invece non sono

risulta meglio schermato dalla soluzione aggressiva. Di con-

stati riscontrati fenomeni di attacco localizzato, dimostran-

seguenza la densità di corrente di libera corrosione icorr e la

do l’efficacia dell’utilizzo di cicli di lavoro in regime bipolare.

densità di corrente del ramo passivo ipass presentano anche

Tab.1 - parametri elettrochimici estratti dalle curve di polarizzazione anodica / electrochemical parameters extracted from the anodic polarization curves

Parametri elettrochimici polarizzazione anodica Condizione

Ecorr (V/SSC)

EBD (V/SSC)

icorr x10-7 (A/m2)

ipass x10-5 (A/m2)

2%-1000 Hz

+0.348

0.07

6.46

7%-1000 Hz

+0.367

0.11

10.2

20%-1000 Hz

-0.202

10.5

31.8

7%-20 Hz

-0.197

2.14

91.3

7%-500 Hz

-0.210

6.23/6.48

47.9

345

EIS Le spettroscopie di impedenza elettrochimica sono state ef-

pione prodotto con il segnale 60A%-40C%-7%-1000 Hz ha

con peggiore e migliore resistenza a corrosione in 10% v/v

meglio del titanio grado 7 (0.21 mm/y) noto per l’ottima re-

fettuate sul titanio grado 2 non anodizzato e sulle condizioni

H2SO4 a 60 °C valutata tramite test ad immersione. I risulta-

ti dei test ad immersione non verranno riportati per brevità, indicando però la scarsa resistenza del campione prodotto

con il segnale 60A%-40C%-7%-500 Hz con un rateo di cor-

permesso di diminuire il C.R. a 0.04 mm/y, comportandosi

sistenza a corrosione in ambienti acidi grazie all’aggiunta di una quantità vicina allo 0.2 % di Pd. I diagrammi EIS sono riportato sotto forma di Nyquist e Bode in Fig. 5.

rosione (C.R.) di 8.0 mm/y, praticamente uguale al titanio

grado 2 non anodizzato (8.1 mm/y). D’altro canto il cam-

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pagina 27

Memorie scientifiche - Trattamenti termici e rivestimenti

Fig.5 -a, b diagrammi di Nyquist e di Bode del titanio grado 2 non anodizzato; c, d del campione 60A%-40C%-7%-500 Hz; e, f del campione 60A%-40C%-7%-1000 Hz / a, b Nyquist and Bode diagrams of non-anodized grade 2 titanium; c, d of sample 60A%-40C%-7%-500 Hz; e, f of sample 60A%-40C%-7%-1000 Hz

Le impedenze sono state estratte ogni 4 h per un tempo

rivestimento ha effettivamente esercitato un effetto barrie-

riscontrate due costanti di tempo, per questo motivo gli

campione anodizzato meno resistente sono terminati dopo

totale di immersione di 24 h. In tutti i campioni sono state spettri sono stati fittati con un circuito di Voigt modificato

(L-Rs-RA//CPEA-RB//CPEB) dove il pedice A indica le alte e B le basse frequenze ottenendo valori di χ sempre inferiori 2

di 10-3. L’elettrolita omogeneo utilizzato durante le prove è

ra. D’altro canto i fenomeni diffusivi nel titanio grado 2 e nel poche ore di immersione, favorendo l’ipotesi che i protoni abbiamo facilmente raggiunto il substrato metallico. Ipotesi

confermata dall’osservazione dell’esponente n che ha virato su valori tipici di ossidi metallici (~0.9) e un Ecorr in cor-

stato descritto con un elemento resistivo Rs più una indut-

rispondenza di -0.6 V/SSC. La costante di tempo alle alte

sperimentale. Invece di condensatori puri sono stati uti-

del trasferimento di carica. Dall’andamento dei diametri dei

tanza verificata alle alte frequenze dipendente dal set-up lizzati degli elementi a fase constante (CPE) tenendo con-

to della distribuzione delle costanti di tempo causate dalla

rugosità superficiale dell’elettrodo. I risultati della procedu-

ra di fitting non verranno riportati per brevità, comunque è importante sottolineare il valore assunto dell’esponente del

CPEB verificato nell’ordine di 0.5 per tutti gli ossidi almeno nei primi 30 minuti di immersione. Tale valore, corrispondente alla descrizione di fenomeni di trasporto di massa di

frequenze invece corrisponde alla descrizione dell’EDL e

semicerchi è possibile osservare una diminuzione, con l’a-

vanzare del tempo di immersione, della resistenza alla diffusione e al trasferimento di carica, segno del progredire dei

fenomeni corrosivi. D’altro canto il campione più resistente aumenta la sua resistenza all’elettrolita probabilmente grazie alla chiusura di alcuni pori in seguito alla formazione di prodotti di corrosione.

H+ all’interno dell’ossido, sono stati mantenuti per il provino più resistente durante tutto l’arco della prova segno che il

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Scientific papers - Heat treatments and coatings

CONCLUSIONE L’anodizzazione elettrolitica al plasma (PEO) permette di migliorare sia la resistenza a corrosione localizzata che uniforme del titanio grado 2, in particolare è possibile:

1. controllando il picco catodico regolare lo stato conduttivo dell’elettrodo rispetto alla HER. Inoltre passando da un picco catodico del 7% al 20% ne viene favorita la polarizzazione;

2. utilizzando bassa frequenza e relativamente basso picco catodico sviluppare ossidi spessi (~4.5 μm) e compatti, ideali

per ambienti ricchi di alogenuri; d’altro canto utilizzare alte frequenze e voltaggi catodici risulta strategico per la produzione di ossidi per ambienti acidi;

3. valutare mediante utilizzo della EIS le migliori performance in H2SO4 del segnale 60A%-40C%-7%-1000 Hz. In particolare è stato osservato che tale condizione ha offerto un’efficace effetto barriera alla diffusione dei protoni.

BIBLIOGRAFIA [1]

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La Metallurgia Italiana - June 2021

pagina 29

Memorie scientifiche - Trattamenti termici e rivestimenti

Effect of the anodization frequency and cathodic polarization on the corrosion resistance of CP titanium The present work deals with recent progresses related to plasma electrolytic oxidation (PEO) performed in a pulsed bi-

polar regime, on titanium grade 2, in 0.5 M H 2SO4. In particular, the effect of frequency and cathodic voltage (V c) will be

highlighted rationalizing the obtained results in terms of modification of the electrical double layer (EDL) formed at the

oxide-electrolyte interface. Using low frequency (20 Hz) and relatively high V c favour the development of thick (~ 4.5 μm) and compact oxides, ideals as a protection towards bromides rich environments. On the other hand, high frequen-

cy (1000 Hz) and a high V c determine thick oxides (~ 8 μm) with lower compactness. This choice will be strategic for the production of oxides intended for use in acidic environments containing sulphates. Samples will be characterized

for morphology (SEM) and the electrochemical behaviour investigated by potentiodynamic tests and electrochemical impedance spectroscopy (EIS).

KEYWORDS: PEO, H2SO4 , TITANIUM, EDL, EIS

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

pagina 30

circular economy metallurgical industry

sustainability

international

meeting

RAW

MATERIALS & RECYCLING

BERGAMO .

ITALY .

1-2 DECEMBER 2021 . www.aimnet.it/rawmat.htm

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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

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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

Industry news - Attualità industriale

Influenza delle condizioni di processo sulla morfologia dei rivestimenti di zinco a cura di: V. Di Cocco, F. Iacoviello, C. Bellini, S. Natali

La zincatura a caldo è una delle tecniche di protezione contro la corrosione tra le più utilizzate, grazie alla duplice azione (una protezione catodica ed una protezione come barriera verso gli ambienti aggressivi) ed alla economicità di realizzazione. Dal punto di vista tecnologico, i principi della zincatura sono rimasti invariati sin da quando questo rivestimento è stato utilizzato, un paio di secoli fa. Tuttavia, a causa delle nuove applicazioni nell'industria automobilistica e nell'edilizia, nonché dell’eliminazione di alcuni elementi di lega dovuta alla loro pericolosità per la salute umana, sono state studiate soluzioni di processo alternative. Nuove indagini applicative sulla composizione del bagno sono state orientate ad ottenere un migliore comportamento meccanico del rivestimento. In questo lavoro sono stati studiati gli effetti di alcuni elementi di lega nel bagno di zinco fuso, mettendo in evidenza la cinetica di formazione delle fasi intermetalliche a diversi tempi di immersione.

PAROLE CHIAVE: ZINCATURA A CALDO, ELEMENTI DI LEGA, FASI INTERMETALLICHE

La zincatura a caldo è ad oggi la tecnica di protezione contro

la corrosione tra le più utilizzate al mondo in quanto garan-

tisce una efficace protezione contro la corrosione in mol-

teplici ambienti aggressivi, oltre che per per la semplicità di realizzazione e l’economicità di produzione [1-4]. I rivestimenti a base zinco offrono un’elevata resistenza contro la corrosione grazie al duplice effetto protettivo:

- un effetto barriera che garantisce l’isolamento del substrato metallico dall’ambiente aggressivo,

- una protezione galvanica dovuta al potenziale elettro-

chimico del rivestimento a base zinco che è minore di quello dell’acciaio [5-7].

I rivestimenti sono realizzati grazie ai fenomeni di interdiffusione di atomi di zinco e di ferro sulla superficie di acciaio,

Vittorio Di Cocco, Francesco Iacoviello, Costanzo Bellini Università di Cassino e del Lazio Meridionale, Cassino, Italia

Stefano Natali

Università di Roma “Sapienza”, Roma, Italia

generando zone a diversa composizione chimica [8-12]. In

particolare, le parti prossime al substrato sono più ricche di

ferro, mentre le zone più esterne sono caratterizzate da una composizione chimica simile a quella del bagno di fusione. Ciò vuol dire che lo spessore è caratterizzato dalla presenza di diverse fasi stabili [13].

Le fasi intermetalliche principali che costituiscono i rivestimenti a base zinco sono quattro [4]:

● una fase Γ, con la quale generalmente si identificano

La Metallurgia Italiana - June 2021

pagina 33

Attualità industriale - Industry news tutte le fasi contenenti quantità di ferro comprese tra il 17%

lega possono cambiare sia la cinetica di formazione delle fasi

ed il 28%. Generalmente nei rivestimenti questa fase è ca-

intermetalliche sia la natura delle stesse. In particolare, alcu-

ratterizzata da un'elevata fragilità e da uno spessore a volte

ni elementi di lega, che non cambiano la tipologia delle fasi

trascurabile rispetto agli spessori delle altre fasi;

intermetalliche Zn-Fe, possono agire sulla fluidità del bagno

● una fase δ, caratterizzata da un contenuto di ferro compre-

(in genere le aggiunte di piombo venivano fatte per questo)

so tra il 7% e l’11,5% in peso. La morfologia è di tipo com-

in modo da avere rivestimenti più omogenei e privi di difet-

patto ed il suo comportamento è di tipo fragile. Inoltre, la

ti. Tali elementi agiscono essenzialmente sulla formazione

sua durezza a volte risulta essere maggiore della durezza

della fase esterna η, in quanto deriva essenzialmente dalla

dell’acciaio utilizzato come substrato da proteggere, specie

solidificazione della lega presente nei trascinamenti del ba-

se costituito da acciai a basso contenuto di carbonio;

gno durante l’operazione di estrazione [17-19]. L’aggiunta di

● una fase ζ, il cui contenuto di ferro è compreso tra il 5%

elementi che interferiscono sui fenomeni di interdiffusione

ed il 6% ed è caratterizzata da una morfologia tipicamente

tra Fe e Zn, come per esempio il titanio, porta alla forma-

colonnare che, con una maggiore permanenza ed alta tem-

zione sia di fasi simili a quelle riscontrabili nei rivestimenti

peratura (ad esempio in bagni a 460°C per tempi superiori ai

tradizionali, sia alla formazione di fasi diverse.

360s) può degenerare in una morfologia non orientata;

L’obiettivo di questo lavoro è lo studio degli effetti che al-

● una fase η, caratterizzata da un basso contenuto di fer-

cuni elementi di lega presenti nel bagno di zinco fuso eser-

ro, la cui composizione chimica è simile a quella del bagno

citano sulla cinetica di formazione delle fasi intermetalliche,

di zincatura. È caratterizzata da bassi valori di durezza e da

analizzando diversi tempi di immersione.

una maggiore tenacità rispetto alle altre fasi intermetalliche.

Rappresenta la parte più esterna del rivestimento e la sua

MATERIALI E METODI

formazione è principalmente dovuta alla bagnabilità della

In questo lavoro sono stati utilizzati provini in acciaio iper-

lega a base ferro utilizzata per la formazione dei rivestimenti.

sandelin, la cui composizione chimica è riportata nella Tab.

Questa tipologia di rivestimento è tipica dei bagni tradizio-

1. Tali provini, a forma rettangolare 80x25, sono stati ricava-

nali, nei quali a volte vengono fatte delle aggiunte di ele-

ti dalla lavorazione di un laminato a caldo dello spessore di

menti in lega che hanno lo scopo di migliorare la bagnabilità

3mm. Alle estremità sono stati realizzati due fori di afferrag-

e la fluidità degli stessi [14-16]. La presenza di elementi di

gio del diametro di 5mm.

Tab.1 - composizione chimica dell’acciaio utilizzato [% peso] / chemical composition of the steel [weight %] C

0,090

0,167

0,540

0,010

0,004

---

I provini sono stati sottoposti a preparazione pre-zincatura mediante pulitura delle superfici sia con soluzioni con-

tenente tensioattivi per l’eliminazione delle impurezze di natura grassa, sia mediante bagni acidi, ottenuti mediante diluizione di acido cloridrico a temperatura ambiente, in grado di eliminare ossidi di ferro e altri composti presenti

sulla superficie derivanti da fenomeni di corrosione. Infine,

le superfici da zincare sono state sottoposte a flussaggio mediante immersione in soluzione 500gr/l di sale doppio di cloruro di zinco e di cloruro di ammonio, al fine di ottene-

re un sottile strato superficiale che è in grado di proteggere l’acciaio durante la zincatura, grazie alla sublimazione del sale che forma, in prossimità del contatto acciaio-bagno di zinco, un’atmosfera a base di fumi ammoniacali, fortemente riducenti. I bagni utilizzati per le zincature sono stati: La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

Bagno di zinco puro

Bagno di zinco con aggiunta dello 0.5% di rame

- -

Bagno di zinco con aggiunta del 3% di stagno

Bagno di zinco con l’aggiunta dello 0,5% di titanio

Tutti i bagni sono stati utilizzati dopo 24 ore di omogeneizzazione a 480°C e portati a 460°C per la realizzazione delle

zincature. Successivamente le zincature sono state effettuate mediante l’immersione di tre provini per 15 s, 60 s, 180

s, 360 s e 900 s in modo da ottenere una cinetica dettagliata della formazione del rivestimento.

La preparazione metallografica tradizionale, con attacco al

nital 2 per 15 secondi, ha permesso di effettuare analisi al LOM delle fasi intermetalliche presenti nella sezione dei ri-

vestimenti, e l’analisi di immagine ha consentito di misurarne i relativi spessori a diversi tempi di immersione.

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Industry news - Attualità industriale

RISULTATI E DISCUSSIONE

sere danneggiata per la presenza di cricche radiali dovute

e della composizione chimica sui rivestimenti di zincatura

Inoltre, in tutti i tempi di immersione investigati sono pre-

Per mettere in evidenza l'effetto del tempo di immersione

sono state realizzate da prima alcune zincature utilizzando un bagno di zinco senza nessun elemento di lega. L'analisi

al microscopio ottico ha messo in evidenza la presenza di tre fasi intermetalliche: la prima fase, più vicina alla super-

ficie del provino di acciaio, è la fase δ. Come si può vedere dalle metallografie riportate nella fig. 1, la fase δ risulta es-

alla diversa dilatazione termica durante il raffreddamento.

senti fasi ζ a morfologia colonnare ben sviluppata. In tali

fasi sono assenti cricche di alcun tipo, a dimostrazione di un comportamento meno fragile rispetto a quello della fase δ. Nella parte esterna è possibile osservare la presenza di

una fase ancora più duttile, detta fase η. La sua presenza è dovuta alla ridotta fluidità del bagno di zinco puro.

Fig.1 - Analisi LOM delle sezioni dei rivestimenti ottenuti da bagno di zinco puro a diversi tempi di immersione: a) 15 s, b) 60 s, c) 180 s, d) 300 s ed e) 900 s / LOM analysis of the coatings sections obtained from a pure zinc bath at different immersion times: a) 15 s, b) 60 s, c) 180 s, d) 300 s and e) 900 s

I risultati dell’analisi d'immagine sugli spessori delle fasi in-

termetalliche e sull'intero spessore dei rivestimenti sono riportati nella fig. 2. Si può notare come lo spessore della

fase ζ sia prossimo allo spessore totale in tutti i tempi investigati. Questo è dovuto al fatto che è la fase principale dei rivestimenti ottenuti in bagno di zinco puro ed è quindi la fase che determina la natura dei rivestimenti ferro-zinco.

A seguito della riduzione prima, e della completa eliminazione dopo di questo elemento, molti processi di zincatura

non sono più ottimizzati, generando un maggior numero di scarti dovuti alla difettosità dei rivestimenti con conseguen-

te aumento dei costi di produzione. Uno degli elementi attualmente utilizzati in luogo del piombo è lo stagno.

La fase η è caratterizzata da uno spessore comparabile con quello della fase δ.

Al fine di migliorare le caratteristiche dei rivestimenti a base

zinco, per anni sono stati utilizzati alcuni elementi di lega che garantissero una maggiore fluidità del bagno. L'ele-

mento principale utilizzato fino a qualche decina di anni fa

è stato il piombo, ma oggi tale elemento è stato eliminato in quanto è riconosciuto dannoso per la salute umana.

La Metallurgia Italiana - June 2021

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Attualità industriale - Industry news

Fig.2 - spessori delle fasi intermetalliche e dell’intero rivestimento ottenuto in bagno di zinco puro a 460°C, per diversi tempi di immersione / intermetallic phases and entire coating thicknesses obtained in pure zinc bath at 460 °C, for different immersion times Per analizzare l’effetto dello stagno nella formazione dei rivestimenti a base zinco, è stato utilizzato un bagno con

un alto contenuto di stagno (3%). L’analisi metallografica

ha evidenziato la presenza delle stesse fasi intermetalliche

che caratterizzano i rivestimenti ottenuti dal bagno di zinco puro (e che sono le stesse che si ottengono con l’aggiunta

del piombo), ma le cinetiche di formazione sono diverse. Come è possibile osservare dall’analisi degli spessori del-

le fasi intermetalliche e dell’intero rivestimento in funzione

dei tempi di immersione (fig. 3), la presenza di stagno deter-

mina una riduzione dell’intero spessore del rivestimento,

soprattutto agli alti tempi di immersione. Infine, in termini

di spessori di fasi intermetalliche, si può osservare come si

sia ridotto lo spessore della fase ζ, i cui valori sono comparabili con quelli delle fasi δ ed η. Tuttavia, lo spessore totale risulta essere crescente con il tempo di immersione, con un

andamento che non segue quello tipico dei fenomeni di dif-

fusione. Ciò è dovuto alla importanza della fase η (formata

per bagnabilità della lega Zn-Sn) e dalla ridotta reattività del bagno di zinco dovuta proprio alla presenza di stagno.

Fig.3 - spessori delle fasi intermetalliche e dell’intero rivestimento ottenuto in bagno di zinco con aggiunta del 3% di stagno a 460 °C, per diversi tempi di immersione / intermetallic phases and entire coating thicknesses obtained in zinc - 3% tin bath at 460 °C, for different immersion times L'aggiunta di rame nel bagno di zinco puro (0.5%) riduce fortemente i fenomeni di diffusione all'interno della fase ζ, aumentando l’importanza dei fenomeni che governano

la formazione della fase delta ricca in ferro. Il risultato delle

analisi della cinetica di formazione delle fasi è riportato nella

fig. 4, nella quale si osserva appunto la presenza di una fase

δ caratterizzata dal maggior spessore tra le fasi intermetalliche in quasi tutti i tempi di immersione investigati.

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

Lo spessore totale del rivestimento risulta essere il più piccolo tra quelli ottenuti dai bagni di zinco puro, o con

aggiunta di stagno, ma presentano valori debolmente crescenti con il tempo. Ciò implica che tali bagni risultano

essere poco sensibili ai tempi di immersione, e pertanto i processi nei quali vengono utilizzati risultano più robusti

nel garantire lo spessore desiderato, caratteristica richiesta soprattutto nei processi di zincatura discontinui.

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Industry news - Attualità industriale

Fig.4 - spessori delle fasi intermetalliche e dell’intero rivestimento ottenuto in bagno di zinco con aggiunta dello 0.5% di rame a 460 °C, per diversi tempi di immersione / intermetallic phases and entire coating thicknesses obtained in zinc – 0.5% copper bath at 460 °C, for different immersion times L’aggiunta di titanio nel bagno di zinco puro, fino ad un valore dello 0.5%, determina non solo una maggiore reattività del bagno di zinco sulla superficie dell’acciaio, con conse-

guente aumento dello spessore dei rivestimenti, ma anche una diversa formazione delle fasi intermetalliche. Come

è possibile osservare nella fig. 5, i rivestimenti ottenuti da questo bagno presentano non solo una fase δ ricca in ferro

molto sviluppata (alta reattività del bagno), ma anche una matrice caratterizzata dalla presenza di una fase compatta ma duttile, simile alla fase η, con presenza di una fase lamellare (evidente in fig. 5c).

Inoltre, all'interno di questa matrice è possibile osservare la

presenza di una fase compatta, ricca in ferro e titanio, detta fase τ. Tale fase si sviluppa dalla fase δ per arricchimenti di

titano e se ne distacca migrando nella matrice compatta a

formare diversi layer (fig. 5d), soprattutto agli alti tempi di immersione. Tale fase, soprattutto nelle parti più esterne, può essere dispersa nel bagno se raggiunge la superficie

(fig. 5e) o cedere titanio alla matrice compatta, formando la fase lamellare. La caratteristica principale della fase τ è l’elevata durezza. Come è possibile osservare dalle indentazio-

ni riportate nella fig. 6, la fase τ raggiunge valori superiori a

quelli dell’acciaio del substrato, e superiori ai valori di durezza della fase delta.

L’analisi delle cinetiche di formazione del rivestimento è ri-

portata nella fig. 7 e mostra l’effetto dell’elevata reattività dei bagni con aggiunta di titanio. In particolare, per alti tempi di

immersione (360 e 900s) si raggiungono valori prossimi al mezzo millimetro.

Fig.5 - analisi LOM delle sezioni dei rivestimenti ottenuti da bagno di zinco con aggiunta dello 0.5% di titanio a diversi tempi di immersione: a) 15 s, b) 60 s, c) 180 s, d) 300 s ed e) 900 s / LOM analysis of the coatings sections obtained from zinc – 0.5% titanium bath at different immersion times: a) 15 s, b) 60 s, c) 180 s, d) 300 s and e) 900 s

La Metallurgia Italiana - June 2021

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Attualità industriale - Industry news

Fig.6 - Microindentazioni e valori di microdurezza Vickers delle diverse fasi intermetalliche / Micro-indentations and Vickers micro-hardness values of the different intermetallic phases

Fig.7 - spessori delle fasi intermetalliche e dell’intero rivestimento ottenuto in bagno di zinco con aggiunta dello 0.5% di titanio a 460°C per diversi tempi di immersione / intermetallic phases and entire coating thicknesses obtained in zinc – 0.5% titanium bath at 460 °C, for different immersion times CONCLUSIONI

comparabili con quelli delle altre fasi (fase δ e fase η).

menti di lega sulla cinetica di formazione delle fasi interme-

invece una diversa formazione delle fasi intermetalliche.

In questo lavoro è stato investigato l'effetto di diversi eletalliche che costituiscono i rivestimenti a base di zinco. In

particolare, i diversi rivestimenti ottenuti da bagni con aggiunta di elementi di lega sono stati comparati con i rive-

stimenti ottenuti in un bagno di zinco puro. Si è riscontrato che l'aggiunta di elementi, quali stagno e rame, non modi-

fica la natura delle fasi intermetalliche che costituiscono i rivestimenti stessi, ma modifica fortemente le cinetiche di

formazione. L'aggiunta dello stagno e riduce la reattività del

bagno di zinco e consente la formazione di un rivestimento più omogeneo in cui la fase ζ, predominante nei rivestimenti ottenuti da bagno di zinco puro, risulta essere di spessori

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

La presenza di titanio nel bagno di zinco ha determinato In particolare, rispetto ai rivestimenti ottenuti da bagno di zinco puro o con l'aggiunta di rame o stagno, l'unica fase

presente in tutti i casi è la fase δ. Tuttavia, non è stata osservata la presenza di una fase colonnare ζ, ma la presenza

di una matrice costituita da una fase compatta e da una fase

lamellare, nella quale sono presenti grani di una fase dura e compatta, ricca in titanio, denominata τ. L'elevata reattività del bagno contenente titanio consente di ottenere spessori di zincatura totali che per elevati tempi di immersione possono raggiungere anche il mezzo millimetro.

pagina 38

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Influence of process conditions on the morphology of zinc coatings Hot-dip galvanizing is one of the most widely used corrosion protection techniques, thanks to the dual action (cathodic protection and barrier effect towards aggressive environments) and to the cost-effectiveness. From a technological

point of view, the principles of galvanizing have remained unchanged since this coating was used, a couple of century ago. However, due to new applications in the automotive and construction industries, as well as the elimination of some alloy

elements dangerous for human health, alternative process solutions have been studied. New applicative investigations on the bath composition were aimed at obtaining a better mechanical behaviour of the coating.

In this work, the effects of different alloying elements in the molten zinc bath were studied, paying attention to the formation kinetics of the intermetallic phases at different immersion times.

KEYWORDS: HOT DIP GALVANIZING, ALLOYNG ELEMENTS, INTERMETALLIC PHASES

La Metallurgia Italiana - June 2021

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convegno nazionale

trattamenti termici NUOVE DATE: 26-27 MAGGIO 2022 GENOVA • MAGAZZINI DEL COTONE • PORTO ANTICO

www.aimnet.it/tt.htm Il Convegno-esposizione si svolgerà il 6 e il 7 maggio 2021, presso i Magazzini del Cotone di Genova, nel bellissimo contesto del porto antico. Avrà come fulcro l’area espositiva animata da tutte le aziende coinvolte nella filiera del Trattamento Termico, partendo da chi esegue il TT, passando per le aziende di produzione che necessitano di trattamento termico, ai costruttori di impianti, ai fornitori di ausiliari, etc. Il Comitato Organizzatore ha previsto una molteplice offerta, dedicata alle aziende che vorranno prendere parte attivamente al più autorevole e affermato evento italiano, dedicato ai trattamenti termici. Le aziende interessate alla sponsorizzazione e alla partecipazione all’area espositiva, potranno contattare la Segreteria Organizzativa o visitare il sito dell’evento, dove sono disonibili maggiori informazioni e la modulistica.

Segreteria organizzativa

Tel. +39 02 76021132 info@aimnet.it - www.aimnet.it

Chi è invitato a esporre:

• le imprese che operano nel campo dei trattamenti termici e dei trattamenti superficiali sia in proprio che per conto terzi; • i produttori primari e i trasformatori di acciai, leghe ferrose e non ferrose; • i fornitori delle aziende e dei reparti di trattamento termico e di trattamento superficiale quali, ad esempio, produttori e rivenditori di impianti e forni industriali, impianti per tempra ad induzione, impianti per rivestimenti CVD, PVD, etc. • i produttori di macchinari ausiliari quali lavatrici ed essiccatoi, manipolatori, accessoristica per trattamento termico; • i produttori di oli e fluidi da trattamento; • le imprese che operano in campo siderurgico; • le imprese che sviluppano software di simulazione, modellazione, algoritmi di controllo, sistemi di automazione, sistemi gestionali avanzati; • i fornitori di strumentazione per il controllo di processo; • i fornitori di attrezzature e macchine da laboratorio; • i fornitori di attrezzature per la sicurezza sul lavoro e la tutela ambientale.

Espositori presenti Group

Hardness Testers

TESTING EQUIPMENT

Experts’ Corner - Scenari

Presentazione della 27° edizione del Convegno Nazionale Trattamenti Termici

a cura di: Ing. Danilo Petta – Presidente del Comitato Tecnico AIM Trattamenti termici e Metallografia Cari amici,

oggi nuovamente ci ritroviamo in questo numero di La Metallurgia Italiana dedicato ai Trattamenti Termici. Siamo molto orgogliosi di essere riusciti, malgrado la tempesta della pandemia, a portare avanti molte iniziative sia didat-

tiche che di approfondimento. Il nostro Centro TTM con il supporto irrinunciabile della Segreteria AIM, ha finalizzato con successo sia i corsi fondamentali di Metallurgia di base per i Trattamenti Termici (2020) sia lo specifico corso Trattamenti

Termici (2021) che si sta tenendo proprio in questo periodo. Hanno completato la proposta tecnico scientifica numerose

giornate di studio tematiche. Questo è stato possibile grazie al grande lavoro dei coordinatori/organizzatori oltre che di tutto il team della segreteria AIM che ha permesso la riorganizzazione di questi eventi tramite piattaforma webinar per fruizione da remoto in piena sicurezza sia per i docenti che per i partecipanti.

Ma ora abbiamo voglia di guardare al futuro con una grandissima voglia di rincontrarci tutti rinnovando le nostre relazioni che sono il tessuto connettivo di ogni manifestazione.

Tra quelle in programma, merita una particolare attenzione la 27° edizione del Convegno Nazionale Trattamenti Termici, che si svolgerà presso i Magazzini del Cotone nell’area del porto antico di Genova a maggio 2022. Il Convegno accoglierà un’importante mostra cui sono invitate a partecipare tutte le aziende della filiera del trattamento termico e che ha già raccolto numerose adesioni.

La manifestazione sarà arricchita da sessioni tecnico-scientifiche in aula e da presentazioni tecnico-commerciali nell’area espositiva.

Il Convegno è inoltre il contesto scelto dall’Associazione per conferire un riconoscimento alla carriera al prof. Donato Firrao e all’Ing. Gian Filippo Bocchini, sia per gli indiscutibili meriti accademici e professionali, sia per l’impegno e la passione profusi come soci nelle attività di AIM.

La manifestazione ci permetterà, inoltre, di ricordare e celebrare la figura della compianta prof.ssa Enrica Stagno, che fu

ordinario della cattedra di Metallurgia del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Genova, nonché membro attivo del Comitato Tecnico AIM Trattamenti Termici e Metallografia.

Avendo avuto personalmente la fortuna di essere stato Suo allievo ancora oggi la ricordo, con commozione, con infinita stima e grande affetto.

Le sue doti particolari di umanità fuse insieme alle eccezionali competenze e capacità rendeva unico chi aveva la fortuna di lavorare con Lei.

A questo punto ci congediamo con l’auspicio che il Convegno Nazionale Trattamenti Termici di Genova 2022 possa rappresentare l’occasione in cui tornare a incontrarsi, instaurare nuovi contatti e consolidare rapporti di lunga data. arrivederci presto, Danilo Petta

La Metallurgia Italiana - June 2021

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Scenari - Expert's Corner

Intervista a Paolo Buzzi

Controllers & Power Controllers Marketing Manager di Gefran (Sponsor del 27° Convegno Nazionale sui Trattamenti Termici)

- Cosa vi ha spinto a programmare la vostra partecipa-

grafia puntale del settore. Per un’azienda come la nostra,

Trattamenti Termici?

nologico dei processi dei nostri clienti, sarà inoltre l’oc-

zione come espositori al 27° Convegno Nazionale sui

Come azienda italiana con una consolidata esperienza nel

controllo di processi di Trattamento Termico, abbiamo ritenuto fondamentale riconfermare la nostra presenza a

quello che, negli anni, è diventato un appuntamento di ri-

ferimento per il settore. In particolare, ci ha piacevolmente colpito il nuovo format che prevede, oltre ai consueti con-

tenuti accademici sulla metallurgia, un’apertura anche verso la parte produttiva e tecnologica. Crediamo infatti che esista la necessità di un maggior coinvolgimento e con-

fronto fra i vari attori di questa importante filiera produttiva che, ancora oggi, non viene adeguatamente valorizzata. - Cosa si aspetta dal Convegno di Genova? Questo convegno sarà sicuramente un’opportunità unica di condivisione con tutti gli operatori per avere una foto-

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

da sempre impegnata a supportare il miglioramento teccasione per raccogliere spunti e aspettative sul futuro del trattamento termico.

- La situazione forzata dalla pandemia ha lasciato anche qualche buona conseguenza sul modo di lavorare nel campo dei trattamenti/rivestimenti?

Nel nostro caso abbiamo registrato un aumento nella richiesta di soluzioni di controllo facilmente raggiungibili

in remoto. La difficoltà degli interventi di manutenzione in presenza ha infatti fornito un ulteriore impulso all’adozione di strumenti di raccolta dati ed assistenza remota.

Nello stesso tempo abbiamo registrato un incremento nella domanda di strumentazione ad alto contenuto tec-

nologico, fondamentale per facilitare e velocizzare la gestione dei forni garantendo al contempo un’elevata qualità dei materiali prodotti.

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Experts’ Corner - Scenari

Intervista ad Alessio Bellino

Manufacturing & Process Offer Deployment Manager di Air Liquide (Sponsor del 27° Convegno Nazionale sui Trattamenti Termici)

- Cosa vi ha spinto a programmare la vostra partecipazione come espositori al 27° Convegno Nazionale sui Trattamenti Termici?

Il settore dei Trattamenti Termici ricopre storicamente un

ruolo strategico nelle attività del Gruppo, che si traduce

ogni anno in una serie di importanti progetti in collaborazione con i nostri clienti.

Per questo motivo riteniamo altrettanto importante essere

presenti a una manifestazione come il Convegno Nazionale sui Trattamenti Termici, che costituisce il principale evento dedicato a questo settore a livello nazionale.

quello che abbiamo tutti vissuto a causa dell’emergenza pandemica.

- La situazione forzata dalla pandemia ha lasciato anche qualche buona conseguenza sul modo di lavorare nel campo dei trattamenti/rivestimenti?

Certamente anche il mondo dei trattamenti termici si è dovuto adeguare alla situazione pandemica; con l’impegno e la resilienza dimostrati dai nostri team, e grazie alla col-

laborazione ed ai rapporti di fiducia instaurati con i nostri partner, siamo riusciti a portare avanti i progetti in corso

- Cosa si aspetta dal Convegno di Genova? Il Convegno costituirà l'occasione per confrontarci con

i nostri partner e i principali attori del settore, nonché un’opportunità per ritrovarsi, finalmente in presenza, dopo un periodo complesso e di forzata distanza come

La Metallurgia Italiana - June 2021

nonostante il complicato contesto emergenziale.

Su un piano più generale, il contesto in cui tutti ci siamo trovati ad operare ci ha spinti a trovare nuove modalità di

lavoro, facendo leva appieno sulle potenzialità delle tecnologie digitali e creando nuovi spazi di convivialità, sebbene virtuali.

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Scenari - Expert's Corner

Intervista a Guido Locatelli

Direttore Generale TAV VACUUM FURNACES SPA (Sponsor del 27° Convegno Nazionale sui Trattamenti Termici)

- Cosa vi ha spinto a programmare la vostra partecipa-

ressanti e sinergie positive con gli esperti e gli operato-

Trattamenti Termici?

conoscere sempre di più il know-how, la qualità, la pro-

zione come espositori al 27° Convegno Nazionale sui

Come TAV VACUUM FURNACES abbiamo deciso di pren-

dere parte al 27° Convegno Nazionale sui Trattamenti Ter-

mici nella doppia veste di espositore e Sponsor dell’evento. L’azienda ritiene, infatti, la manifestazione una vetrina nazionale importante e ideale per poter far conoscere alla

platea degli esperti ed operatori del settore le novità e le innovazioni tecnologiche dei propri impianti. I nostri forni

a vuoto sono utilizzati, a livello mondiale, nell’industria e nella ricerca nei trattamenti termici di acciai, leghe, superleghe, materiali ceramici avanzati, nelle operazioni di tem-

pra, rinvenimento, solubilizzazione, ricottura, brasatura e sinterizzazione.

- Cosa si aspetta dal Convegno di Genova?

ri del settore, avendo certamente anche l’obiettivo di far

fessionalità e l’esperienza del mondo TAV VACUUM FURNACES.

- La situazione forzata dalla pandemia ha lasciato anche qualche buona conseguenza sul modo di lavorare nel campo dei trattamenti/rivestimenti?

L’avvento della pandemia è stato qualcosa di inaspettato, che ha condizionato e coinvolto tutti fortemente. Tuttavia,

come azienda, abbiamo cercato di concentrarci ancora di

più su quello che sappiamo fare meglio, cioè la costante ricerca e sviluppo di soluzioni per trattamenti termici sempre più performanti per i nostri clienti. www.tav-vacuumfurnaces.com

Come azienda ci aspettiamo dal Convegno incontri inte-

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

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Experts’ Corner - Scenari

Interview with Mr. Patrick Pouloux

ECM Technologies Area Sales Manager Italy (Sponsor of 27° National Conference on Heat Treatments)

- What encouraged your company to become exhibitor

said previously, an important one for ECM Technologies.

rence?

ring economy and has the largest European network

and sponsor of 27th Heat Treatments National Confe-

Italy is an important market for our company, so exhibiting and sponsoring the Heat Treatment National Con-

ference organized by the AIM seemed obvious to us. This

event allows us to meet with customers, new companies

Also, Italy is the second largest European manufactu-

of SMEs. ECM Technologies has the capacity to offer similar solutions to these SMEs than to larger corporations

but adapted to their needs. This is something we definitely want to put forward.

and to showcase our solutions while getting to know the

latest trends & research done on heat treatment. It is important for us all and we do support these events.

- Did the pandemic situation leave any positive consequences in heat treatments and coatings field?

The pandemic situation definitely had consequences in heat treatments and coatings fields. However demand in

- What are you expecting from this event?

new products is still high. Europe helped with incentives

As aforementioned, this congress is a great source of knowledge. It provides us with technical and

market

knowledge, while giving us the opportunity to meet with our customers and other AIM members. It is also a great networking event that we are looking forward to at-

tend. Also, it is a great opportunity to present our vacuum

for investments in clean / low carbon and 4.0 technologies, which was an opportunity for us. Also, these grants

helped boosting investments towards e-mobility, which will accelerate the transition from atmospheric gas heated

furnaces to electric vacuum heat treatment installations that are our core business.

heat treatment systems to the Italian market, which is as

La Metallurgia Italiana - June 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 t. +39 02 76021132 . t. +39 02 76397770 . info@aimnet.it . aim@aimnet.it www.aimnet.it

Atti e notizie - AIM news

Verbale della Settantottesima Assemblea Ordinaria dei Soci AIM La 78a Assemblea Ordinaria dei soci AIM ha avuto luogo in modalità esclusivamente telematica, giovedì 27 maggio 2021 alle ore 15.00 in seconda convocazione, dato che la prima era andata deserta. Sono presenti 20 Soci (17 fisicamente e 3 rappresentati per delega). Relazionano, oltre al Presidente ing. Federico Mazzolari, il Tesoriere, dr. Stefano Vittadini, e il Revisore dei conti, dr.ssa Anna Giacovelli. ORDINE DEL GIORNO: 1. Relazione del Consiglio Direttivo AIM 2. Relazione del Tesoriere 3. Relazione del Collegio dei Revisori dei Conti 4. Approvazione bilancio consuntivo 2020 e previsionale 2021 5. Varie ed eventuali L’ing. Mazzolari comunica che l’Assemblea è stata convocata con avviso telematico ai Soci e, poiché si svolge in seconda convocazione, come previsto dallo Statuto, è valida qualunque sia il numero dei presenti. Il Presidente ricorda che la documentazione oggetto di discussione è stata inviata anticipatamente per email ai convenuti. Esamina quindi i punti all’Ordine del Giorno e circa il primo punto, legge la relazione del Consiglio Direttivo relativa alle attività svolte nel 2020; il Tesoriere illustra in seguito la relazione sul bilancio 2020 ed il previsionale 2021; infine, la dr.ssa Giacovelli, in rappresentanza del Collegio dei Revisori dei Conti, ottenuto il preventivo consenso da parte dei soci presenti, legge la sola parte conclusiva della relazione sul bilancio 2020. Dopo aver aperto e concluso la discussione, l’Assemblea approva all’unanimità il bilancio consuntivo 2020 e il bilancio previsionale 2021. L’ing. Mazzolari ringrazia e saluta i Soci convenuti. L’Assemblea termina alle ore 16.00 Il Presidente Ing. Federico Mazzolari

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RELAZIONE DEL CONSIGLIO DIRETTIVO Anno: 2020 Cari Soci ed Amici, Vi ringrazio vivamente per la Vostra partecipazione all’Assemblea dei Soci, che ancora una volta si svolge in modalità telematica, per il perdurare dell’emergenza sanitaria. Come previsto, le straordinarie difficoltà del 2020, già anticipate in questa sede lo scorso anno, hanno portato ad un risultato economico negativo per la prima volta dopo molti anni. Nonostante lo svolgimento di numerose attività webinar FaReTra, il non poter realizzare le manifestazioni in presenza, in particolare Convegni e mostre, nonché Corsi con visite ad aziende e laboratori, non ci ha permesso di raccogliere ricavi sufficienti per raggiungere il pareggio di bilancio. Il perdurare delle restrizioni anche nel corso di quest’anno produrrà probabilmente di nuovo un risultato negativo, nonostante l’impegno profuso dai nostri Comitati Tecnici nell’organizzare iniziative in modalità remota. Desidero riportare ora la vostra attenzione al 2020. Manifestazioni Nel 2020 l’Associazione ha organizzato 18 manifestazioni, di cui: -

17 iniziative webinar;

1 Corso di formazione in presenza.

Le manifestazioni sopra indicate hanno raccolto complessivamente 743 partecipanti, dei quali il 15% non soci ed il 33% studenti (soci junior). Soci Benemeriti

Sostenitori

Ordinari

808

Senior

Junior

143

Si rileva un decremento rispetto ai valori del 2019, soprattutto per quanto riguarda i soci ordinari. La diminuzione riflette infatti il minor numero di soci da manifestazioni, ovvero di non non soci, che iscrivendosi a Corsi e Convegni diventano automaticamente soci per l’anno in corso. Centri di Studio Desidero esprimere il mio personale ringraziamento ai componenti dei Centri di Studio AIM, che hanno riorganizzato le attività in programma, sforzandosi, ove possibile di realizzare nuove iniziative in modalità webinar. Evidenzio, inoltre, come alcuni Centri di Studio in particolare abbiano saputo sfruttare al meglio le opportunità create dalla pandemia, organizzando in modo efficiente incontri via web più ravvicinati e in alcuni casi più partecipati, rispetto

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alle abituali riunioni fisiche, e riuscendo così a programmare e portare avanti diverse iniziative. Dobbiamo infatti essere tutti consapevoli che la partecipazione da remoto soprattutto ad attività di formazione non si esaurirà con la conclusione dell’emergenza sanitaria, ma resterà, in affiancamento alla presenza, perché permette un risparmio di tempo e risorse da parte degli iscritti e delle aziende. Pertanto, staff e Comitati Tecnici continuano a perfezionare le proprie competenze per la realizzazione di attività da remoto. Attività editoriale Si è provveduto alla ristampa di 100 copie del volume Le Prove Non Distruttive (A.A. V.V.). E’ stata inoltre pubblicata la versione digitale in lingua inglese de Il capitolato acciai e resa disponibile come ebook attraverso la piattaforma Amazon. La rivista “La Metallurgia Italiana – International Journal of the Italian Association for Metallurgy” edita da Siderweb, continua ad essere disponibile in formato digitale e accessibile ai soci da un’area riservata ad hoc. Sostegno alla ricerca e alla didattica Il Consiglio Direttivo AIM ha finanziato una borsa di ricerca presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Università degli Studi di Ferrara. Attività 2021 Come accennato nella premessa, il perdurare dell’emergenza sanitaria e delle conseguenti restrizioni anche nel corso del 2021, ci costringe ancora a concentrare le risorse di Segreteria e Comitati Tecnici verso formazione e aggiornamento a distanza ed eventi virtuali. Conclusioni Con l’auspicio di tornare presto ad incontrarci, Vi invito a partecipare attivamente alla vita associativa, non solo seguendo e promuovendo le nostre iniziative, ma facendovi portatori di idee e suggerimenti perché la nostra attività sia sempre alle esigenze di formazione e aggiornamento della filiera metallurgica. Rivolgo a tutti Voi un caloroso saluto e rinnovo il ringraziamento per la Vostra partecipazione. Il Presidente Ing. Federico Mazzolari

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RELAZIONE DEL TESORIERE SUL RENDICONTO DELL’ESERCIZIO 2020 Signori Soci, Il presente bilancio assolve il fine di informare in merito all’attività posta in essere dalla Vostra Associazione nel conseguimento dello scopo istituzionale, esprimendo le modalità tramite le quali ha acquisito ed impiegato risorse, e di fornire, per mezzo di valori quantitativo – monetari, una rappresentazione chiara veritiera e corretta della situazione patrimoniale, finanziaria, e del risultato della gestione conseguito dall’Ente nell’intervallo temporale cui il bilancio si riferisce. Il presente bilancio è la sintesi delle istituite scritture contabili, volte alla sistematica rilevazione degli eventi che hanno interessato l’Associazione e che competono all’esercizio cui il bilancio si riferisce. Il bilancio si compone dello Stato Patrimoniale, del Conto economico, della presente Relazione. Il documento di Stato Patrimoniale esprime la complessiva situazione patrimoniale e finanziaria dell’Associazione alla data di chiusura dell’esercizio ed espone in termini comparativi i valori riferibili all’esercizio precedente. Il documento di Conto economico espone le modalità tramite le quali l’Ente ha acquisito ed impiegato risorse, evidenzia le componenti economiche positive e negative che competono all’esercizio e sintetizza il risultato di gestione conseguito. La forma prescelta è a sezioni contrapposte esponendo in termini comparativi i valori riferibili all’esercizio precedente, con separata specifica dei proventi e degli oneri in funzione della area gestionale di afferenza (attività tipica /istituzionale o attività accessoria/commerciale) La presente relazione, facente funzione di nota integrativa, assolve lo scopo di fornire ulteriori informazioni sulle voci più significative, con criterio descrittivo ed analitico, ritenute utili ad una chiara comprensione delle evidenze riportate nei documenti di Stato Patrimoniale e Rendiconto gestionale ed a favorirne l’intelligibilità. La redazione del bilancio è stata eseguita nel rispetto del generale principio di prudenza e nella prospettiva di continuazione dell’attività della Associazione; è stato inoltre applicato il principio della competenza economica. Lo Stato Patrimoniale e il Conto economico sono redatti in unità di euro e la presente relazione contiene illustrazioni ai dati di bilancio in unità di euro. Il bilancio che vado a illustrarVi rappresenta i dati consuntivi di un esercizio fortemente caratterizzato dall’insorgere e dal perdurare della situazione di emergenza sanitaria dovuta alla diffusione del Corona Virus. Detta situazione ha imposto un significativo ridimensionamento all’attività convegnistica e formativa preventivata nel budget 2020, svolta per lo più in modalità remota, utilizzando piattaforme webinar Fa.Re.Tra., con conseguente impatto sui ricavi, il cui dato consuntivo non consente di coprire i costi e raggiungere il livello di pareggio. Il rendiconto che vado ad analizzare chiude con un disavanzo di gestione pari ad Euro 161.192, di cui Euro 142.589 afferenti la gestione istituzionale e Euro 18.602 derivanti dalla gestione commerciale. L’esercizio precedente chiudeva con un avanzo di Euro 110.116, nel contesto del quale la gestione istituzionale riportava un risultato di Euro 95.680, a fronte della gestione commerciale con Euro 14.435.

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Stato patrimoniale attivo IMMOBILIZZAZIONI: Le movimentazioni dell’esercizio sono le seguenti: Costo storico ad inizio esercizio

1.798.375

Fondo ammortamento ad inizio esercizio

-335.991

Valore netto ad inizio esercizio

1.462.384

Acquisti dell'esercizio

3.272

Cessioni dell'esercizio, al netto fondo amm.to

Ammortamenti dell'esercizio

-17.784

Valore netto a fine esercizio

1.447.872

Le movimentazioni intervenute nell’esercizio sono per lo

utilizzo, limitato dall’ampio ricorso dello smart working e

più riconducibili all’accantonamento delle quote di am-

all’utilizzo delle piattaforme web per riunioni e attività for-

mortamento. Nello specifico Vi rappresento come in for-

mative. Di conseguenza, nel presente bilancio, sono stati

za della citata contrazione nell’attività riconducibile alla

stanziati ammortamenti limitatamente al 33% del valore

pandemia dovuta alla diffusione del COVID-19, ai sensi

delle quote piene, con una riduzione parametrata all’ef-

del D.L. 104/2020, si è ritenuto ricondurre l’ammortamen-

fettiva riduzione dei ricavi da manifestazioni.

to dei cespiti, in primis della sede di Milano, all’effettivo RIMANENZE: Nel corso dell’esercizio, si è avuta la seguente movimentazione: Prodotto

Inizio eservizio

Fine esercizio

Differenza

Libri e pubblicazioni

21.507

25.032

3.525

Materiale vario per convegni

6.866

6.808

-58

Libretti AIM

TOTALE MAGAZZINO

28.373

31.840

3.467

II criterio utilizzato per la valutazione delle rimanenze è quello del minore tra il costo unitario di acquisizione ed il valore di mercato. CREDITI VERSO I CLIENTI: Si tratta di crediti sia per quote di partecipazione a con-

al fondo rischi per euro 4.981 corrispondenti a posizioni

vegni che per acquisti di volumi e di atti dei convegni.

di dubbia esigibilità; si è provveduto ad utilizzare il fondo

L’importo esposto a bilancio è pari ad euro 54.385. Nel

medesimo a storno dei crediti comprovata inesigibilità,

corso dell’esercizio sono stati effettuati accantonamenti

per euro 6.358;

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Descrizione

2020

2019

Crediti verso clienti correnti

21.641

54.385

Fondo svalutazione crediti

-9.028

-10.537

Valore netto a bilancio

12.613

43.848

TITOLI: Il valore nominale dei titoli in portafoglio ammonta a euro

una rivalutazione media rispetto al valore di carico dello

2.409.241; il valore è invariato rispetto a quello dell’eser-

4.3%.

cizio precedente stante l’assenza di operazioni di investi-

Nel dettaglio, le performances dei quattro investitori che

mento/disinvestimento. La quotazione di mercato dell’in-

gestiscono il patrimonio dell’associazione sono le se-

tero portafoglio al 31.12.2020 è pari ad euro 2.513.912 con

guenti:

Gestore

Capitale gestito

CREDEM

Quotazione

Quaotazione

Variazione valore

Variazione %

945.504,00

16.599,59

1,79

920.938,55

925.526,00

4.587,45

0,50

311.962,58

330.985,67

336.543,00

5.557,33

1,68

BANCO DESIO

292.806,24

300.523,98

306.339,00

5.815,02

1,93

Totali

2.409.240,96

2.481.352,61

2.513.912,00

32.559,39

1,31

a inizio esercizio

a fine esercizio

902.144,43

928.904,41

BANCA PROSSIMA

902.327,71

UBI BANCA

La situazione sopra rappresentata esprime il risultato glo-

plusvalenze realizzate da eventuali cessioni e l’ammonta-

bale della gestione del patrimonio mobiliare; a livello di

re delle cedole incassate.

pura rappresentazione contabile il risultato non compare

Le cedole accreditate in conto sono passate da euro 3.602

nel bilancio che vi viene sottoposto che espone solamen-

a euro 6.989; non risultano plusvalenze né minusvalenza.

te i risultati conseguiti per cassa e quindi, precisamente, le FONDO LIQUIDAZIONE: La AIM ha in essere due polizze assicurative a garanzia

premi a partire dal 2016. Il saldo al 31.12.2020, pari a com-

delle indennità di cessazione del rapporto dei dipendenti

plessivi euro 141.701 (di cui 67.727 su Cattolica) viene di

in forza; a quella esistente fino al 2015 con INA si è assom-

anno in anno adeguato al fondo trattamento fine rapporto

mata una stipulata con Cattolica, ove vengono versati i

maturato a favore dei dipendenti (Euro 154.596).

RATEI ATTIVI: Accoglie i ricavi di competenza dell’anno in corso che avranno manifestazione finanziaria nel corso dell’esercizio successivo. RISCONTRI ATTIVI: Accoglie i costi di competenza degli anni successivi relativi a fatture contabilizzate nell’anno in corso.

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Stato patrimoniale passivo FORNITORI: Il saldo esistente a fine esercizio è pari ad euro 17.695 comprensivo delle fatture da ricevere. Nessuno dei debiti esistenti è scaduto. DEBITI VERSO L’ERARIO E VERSO GLI ENTI PREVIDENZIALI: Il debito si riferisce agli importi dovuti per contributi e tributi relativi al mese di dicembre 2020 e già tutti versati nei termini di legge. DEBITI VERSO ISTITUTI BANCARI: La partita in esame è sorta nel corso dell’esercizio 2016 in occasione dell’accensione del mutuo ipotecario contratto con il Banco Desio per complessivi Euro 800.000 della durata di 10 anni, per l’acquisto dell’ufficio di Milano. Il saldo al 31/12/2020 pari a Euro 205.336 rappresenta il residuo al netto delle rate pagate nell’esercizio e del rimborso anticipato di capitale effettuato nel 2019 per Euro 300.000. Si segnala che l’Associazione non ha ritenuto opportuno ricorrere a moratorie ovvero altri istituti resi disponibili dai decreti Covid. FONDO DI RISERVA: Nella formulazione del bilancio 2008 era stato costituito un fondo (denominato “Fondo per manifestazioni”) nella misura di euro 160.000 a fronte di spese future sia per le manifestazioni del centenario della rivista (previste nel corso del 2009) sia per manifestazioni internazionali già programmate a partire dal 2010; l’accantonamento era stato reputato necessario alla luce della congiuntura allora in corso che avrebbe potuto non consentire la copertura dei costi per le future manifestazioni, peraltro già assegnate alla organizzazione di AIM che non avrebbe più potuto sottrarsi agli impegni assunti. Nel corso del 2009 il fondo è stato utilizzato per euro 67.986 con riferimento ai costi di competenza delle manifestazioni per il centenario della rivista. Nel 2019 si era deciso di modificarne la denominazione e di trasformarlo in un fondo generico di salvaguardia. Il saldo residuo di euro 92.014 non ha subito modifiche rispetto al precedente esercizio. RATEI PASSIVI: Si tratta di costi imputati all’esercizio in corso che avranno manifestazione finanziaria nel corso dell’esercizio successivo. Conto economico RICAVI: In virtù dell’emergenza sanitaria sopra richiamata i ricavi sono complessivamente scesi a € 274.958 contro i € 812.713 del 2019 (-66%) In particolare nell’esercizio si sono svolte 18 manifestazioni di cui solo una in presenza, ciò ha determinato una riduzione dei ricavi totali delle manifestazioni da euro 535.795 del precedente esercizio a euro 116.737 (- 78%). COSTI: La dinamica sopra richiamata sul fronte dei ricavi non ha consentito di assorbire i costi fissi che sono rimasti pressochè invariati complice anche la decisione di non usufruire degli ammortizzatori sociali per il costo del personale che si attesta a complessivi € 239.071.

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Si è fatto cenno alla sospensione parziale degli ammortamenti effettuata in ossequio al del D.L. 104/2020; l’accantonamento delle quote ordinarie avrebbe determinato un aggravio della perdita di esercizio 34.646. PROVENTI FINANZIARI: Come già detto in commento alla gestione degli investimenti finanziari, la redditività espressa in bilancio è rappresentata dalle cedole incassate ed accreditate direttamente in conto corrente. In bilancio non viene rappresentata la variazione di quotazione intervenuta nell’esercizio sul totale degli investimenti finanziari e ciò perché, trattandosi di investimenti immobilizzati e non di capitale circolante, vengono contabilizzate solamente le espressioni finanziarie effettivamente realizzate. INFORMAZIONI SUI FATTI DI RILIEVO AVVENUTI DOPO LA CHIUSURA DELL'ESERCIZIO: Dopo la chiusura dell’esercizio non sono avvenuti fatti di rilievo da segnalare, i cui effetti possano impattare i saldi e le valutazioni testè dettagliate. A oggi non siamo in grado di prevedere quanto durerà la situazione in essere e conseguentemente stimare la portata economica del protrarsi dell'epidemia Covid-19 sull’attività di AIM e l’impatto sul patrimonio; le disposizioni governative, a tutt'oggi in corso, lasciano intravedere uno spiraglio di apertura circa la possibilità di tenere eventi formativi e convegni in presenza; in considerazione della continua evoluzione dell’attuale situazione di emergenza e della generale situazione di incertezza determinata dal fenomeno, appare particolarmente complesso tuttavia prevedere gli effetti a tendere sulle attività economiche della Associazione ed i connessi effetti sul bilancio 2021. RICAVI: La gestione economica dell’Associazione nell’anno 2020 chiude pertanto con un disavanzo di Euro 161.192 al netto delle imposte di competenza di Euro 9.996. In ottica di copertura di detto disavanzo segnalo la disponibilità del richiamato fondo di riserva, rinviando a nuovo l’eccedenza per € - 69.178. Milano, 23 aprile 2020

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IL TESORIERE (dott. Stefano VITTADINI)

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BILANCIO CULTURALE 2020 / CULTURAL BALANCE 2020 CORSI FARETRA (FAIR REMOTE TRAINING) ACCIAI AD ALTO CARBONIO (sincrono e asincrono) 28-30 aprile, 5-7 maggio 2020 Organizzato dal CdS Acciaieria Partecipanti: 69 Corso ANALISI CHIMICHE (sincrono e asincrono) 14-15-16 ottobre 2020 Organizzato dal CdS Controllo e Caratterizzazione Prodotti Partecipanti: 42 Corso METALLURGIA DI BASE PROPEDEUTICO AI TRATTAMENTI TERMICI (sincrono) 27-28 ottobre, 3-4 novembre e 10 novembre 2020 Organizzato dal CdS Trattamenti Termici e Metallografia Partecipanti: 54

CORSI IN PILLOLE FARETRA (FAIR REMOTE TRAINING) SIDERURGIA IN PILLOLE (sincrono e asincrono) 6-8-11-13-14-15-20-22 maggio 2020 Organizzato dal CdS Acciaieria Partecipanti: 57 FAILURE ANALYSIS IN PILLOLE (asincrono) dal 18 maggio 2020 Organizzato dal CdS Controllo e Caratterizzazione Prodotti Partecipanti: 74 TECNOLOGIE ADDITIVE IN PILLOLE (asincrono dal 4 giugno 2020 Organizzato dal CdS Metallurgia delle Polveri e Tecnologie Additive Partecipanti: 29 TECNOLOGIE PRESS & SINTER NON CONVENZIONALI IN PILLOLE (asincrono) dal 22 giugno 2020 Organizzato dal CdS Metallurgia delle Polveri e Tecnologie Additive Partecipanti: 18 WEB SAFETY PILLS (sincrono e asincrono) 21 luglio 2020- 14 settembre 2020 Organizzato dal CdS Ambiente e Sicurezza Partecipanti: 31 MICROSCOPIA ELETTRONICA IN PILLOLE (sincrono e asincrono) 17-18 settembre 2020 Organizzato dal CdS Metallurgia Fisica e Scienza dei Materiali Partecipanti: 30 PRESSOCOLATA – DIFETTI: POROSITA’ DA RITIRO (sincrono e asincrono) 23 ottobre 2020 Organizzato dal CdS Pressocolata Partecipanti: 35 WEB SAFETY PILLS - LA NUOVA ISO 45001 TRA CONTESTO, COINVOLGIMENTO E PARTECIPAZIONE (sincrono e asincrono) 4 dicembre 2020 Organizzato dal CdS Ambiente e Sicurezza Partecipanti: 23

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GIORNATE DI STUDIO FARETRA (FAIR REMOTE TRAINING) Giornata di Studio TECNOLOGIA ED INNOVAZIONE NEI FORNI AD ARCO (sincrono e asincrono) 18 maggio 2020 Organizzata dal CdS Acciaieria Partecipanti: 102 Giornata di Studio CORROSIONE SOTTO SFORZO E INFRAGILIMENTO DA IDROGENO NELLE APPLICAZIONI PETROLCHIMICHE (sincrono e asincrono) 26 giugno 2020 Organizzata dal CdS Corrosione Partecipanti: 46 Giornata di Studio STAMPAGGIO: PROPRIETÀ MECCANICHE, TRATTAMENTO TERMICO E MECCANISMO DI DANNEGGIAMENTI (sincrono e asincrono) 22 ottobre 2020 Organizzato dal CdS Trattamenti Termici e Metallografia Partecipanti: 44 Giornata di Studio RIVESTIMENTI DECORATIVI AL SERVIZIO DELL’ESTETICA DEL PRODOTTO (sincrono e asincrono) 29 settembre, 1 e 6 ottobre 2020 Organizzata dal CdS Rivestimenti e Tribologia Partecipanti: 34 Giornata di Studio RESISTENZA A FATICA NEI MATERIALI METALLICI: ASPETTI METALLURGICI ED APPROCCI INNOVATIVI (sincrono e asincrono) 24-25 novembre 2020 Organizzata dal CdS Metallurgia Fisica e Scienza dei Materiali Partecipanti: 61 Giornata di Studio NUOVI SVILUPPI NEI MATERIALI PER L'ADDITIVE MANUFACTURING (sincrono e asincrono) 27 novembre 2020 Organizzata dal CdS Metallurgia delle Polveri e Tecnologie Additive Partecipanti: 63

WINTER SCHOOL WINTER SCHOOL OF METALLURGY “METAL ADDITIVE MANUFACTURING” (in presenza) Trento, 26-29 gennaio 2020 Scuola organizzata da AIM/CoMET Partecipanti: 51

VISITE TECNICHE 28 gennaio – visit to ProM Facility in occasione della Winter School of Metallurgy Trento

INIZIATIVE PATROCINATE DA AIM CONGRESSO EUROPEO DI BBS - 24-27 giugno Aarba A STEEM FOR STEEL 32° BI-MU - 14-17 ottobre EFIM-ENTE FIERE ITALIANE MACCHINE SPA FIERA A&T 2020 – AUTOMATION & TESTING - 12-14 febbraio A&T sas La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

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AMBIENTI AD ALTISSIMA RESISTIVITÀ; ESPERIENZE DI GESTIONE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI PROTEZIONE CATODICA «LIVE AFTER DEATH»; ESTENSIONE DELL'OPERATIVITÀ DI SISTEMI DI PROTEZIONE CATODICA OLTRE LA VITA PROGETTATA - 9 ottobre NACE Italia Milano Section IL MESE DELLA MANUTENZIONE 18a EDIZIONE MAINTENANCE STORIES – FATTI DI MANUTENZIONE 4° CONVEGNO DELL'OSSERVATORIO ITALIANO DELLA MANUTENZIONE 4.0 - Novembre AIMAN BILANCI D’ACCIAIO - 12 novembre Siderweb 2a GIORNATA DI STUDIO PIETRO PEDEFERRI “DURABILITÀ DELLE OPERE IN CALCESTRUZZO ARMATO” - 27 novembre PoliLapp

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RELAZIONE DEL COLLEGIO DEI REVISORI SUL BILANCIO AL 31 DICEMBRE 2020 Signori Soci, il Bilancio di chiusura al 31 dicembre 2020 predisposto dal Vostro Consiglio Direttivo espone i seguenti dati (arrotondati all’unità di Euro): Valori di bilancio

31/12/2020

31/12/2019

Variazioni

Immobilizzazioni

1.447.872

1.462.384

- 14.512

Attivo Circolante

60.194

88.583

-28.389

Attività finanziarie

2.550.942

2.536.791

14.151

Disponibilità liquide

231.529

328.275

- 96.746

Ratei e Risconti

12.805

30.091

-17.286

4.303.342

4.446.124

-142.782

3.796.769

3.686.652

110.117

110.116

-271.308

3.635.577

3.796.768

-161.191

Fondi e accantonamenti

106.042

128.551

-22.509

Trattamento di fine rapporto

154.596

142.257

12.339

Debiti

255.620

329.856

-74.236

Ratei e risconti

151.507

48.692

102.815

Totale Passivo

4.303.342

4.446.124

-142.782

Valore della Produzione

274.958

812.713

-537.755

Costi della Produzione

-417.586

- 671.299

253.713

Differenza

-142.628

141.414

-284.042

Proventi ed oneri finanziari

-1.361

-550

-811

Proventi ed oneri straordinari

-7.207

-9.530

2.323

Risultato prima delle imposte

-151.196

131.334

-282.530

Imposte sul reddito

-9.996

-21.218

Risultato di esercizio

-161.192

Attivo Stato Patrimoniale

Totale Attivo

Passivo Stato Patrimoniale Fondo Patrimoniale Risultato di esercizio Patrimonio Netto

-161.192

Conto Ecocnomico

110.116

11.222 -271.308

Possiamo confermarVi che le singole voci dello Stato Patrimoniale e de Conto Economico concordano con le risultanze della contabilità, la cui regolare tenuta a sensi di legge, è stata da noi riscontrata nel corso dell’esercizio. I Revisori ricordano che l’Associazione, come per l’anno precedente, tiene separata contabilmente l’attività istituzio-

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nale dall’attività commerciale, al fine del corretto calcolo dell’IVA e delle imposte sul reddito Ires ed Irap. In particolare si da atto che: -

sono state rispettate le norme civilistiche circa la valutazione degli elementi dell’attivo, del passivo e del conto

economico; -

le immobilizzazioni materiali ed immateriali sono state sistematicamente ammortizzate in relazione alla loro

utilità sociale; in forza della contrazione dell’attività riconducibile alla pandemia dovuta alla diffusione del COVID-19, ai sensi del D.L. 104/2020, l’Associazione ha ritenuto ricondurre l’ammortamento dei cespiti, in primis della sede di Milano, all’effettivo utilizzo, limitato dall’ampio ricorso dello smart working e all’utilizzo delle piattaforme web per riunioni e attività formative. Di conseguenza, nel presente bilancio, sono stati stanziati ammortamenti limitatamente al 33% del valore delle quote piene, con una riduzione parametrata all’effettiva riduzione dei ricavi da manifestazioni. -

le immobilizzazioni finanziarie sono state valutate al costo e non vi sono state perdite durevoli di valore;

i crediti sono valutati al valore presumibile di realizzo;

le disponibilità liquide, depositi bancari e denaro e valori in cassa, sono espresse in base al valore numerario;

i fondi rischi sono relativi al fondo svalutazione crediti ed al fondo centenario AIM;

i ratei e risconti sono iscritti in bilancio nel rispetto della loro competenza temporale;

il fondo trattamento di fine rapporto dei dipendenti risulta determinato in modo congruo e rappresenta quanto

maturato a tale titolo a favore dei dipendenti al netto degli eventuali anticipi corrisposti. L’Associazione ha in essere due polizze assicurative a garanzia delle indennità di cessazione del rapporto dei dipendenti in forza. -

i debiti sono iscritti a bilancio al valore nominale.

I criteri di valutazione utilizzati nella formazione del bilancio chiuso al 31 dicembre 2020 non si discostano dai medesimi utilizzati per la formazione del bilancio del precedente esercizio. La valutazione delle voci di bilancio è stata fatta ispirandosi a criteri generali di prudenza e competenza nella prospettiva della continuazione dell’attività. Nel corso dell’esercizio abbiamo vigilato sull’osservanza della legge e dello statuto e sul rispetto dei principi di corretta amministrazione. Diamo atto quanto segue: -

abbiamo partecipato all’Assemblea Ordinaria dei Soci ed alle riunioni del Consiglio Direttivo, tutte svolte nel

rispetto delle norme statutarie e legislative che ne disciplinano il funzionamento; -

abbiamo ottenuto dal Consiglio Direttivo le informazioni sul generale andamento della gestione;

abbiamo valutato e vigilato sull’adeguatezza del sistema organizzativo ed amministrativo/ contabile;

abbiamo vigilato sull’impostazione generale data dal Consiglio Direttivo al bilancio chiuso al 31 dicembre 2020,

verificandone la rispondenza ai fatti ed alle informazioni di cui abbiamo avuto conoscenza a seguito dell’espletamento dei nostri doveri e quindi non abbiamo osservazioni al riguardo. In relazione alle informazioni sui fatti di rilievo avvenuti dopo la chiusura dell'esercizio, si segnala, come riportato nella Relazione del Tesoriere, che ad oggi non si è in grado di prevedere quanto durerà la situazione in essere e conseguentemente stimare la portata economica del protrarsi dell'epidemia Covid-19 sull’attività dell’Associazione e l’impatto sul patrimonio; le disposizioni governative, a tutt'oggi in corso, lasciano intravedere uno spiraglio di apertura circa la

La Metallurgia Italiana - June 2021

pagina 59

Atti e notizie - AIM news

possibilità di tenere eventi formativi e convegni in presenza; in considerazione della continua evoluzione dell’attuale situazione di emergenza e della generale situazione di incertezza determinata dal fenomeno, appare particolarmente complesso tuttavia prevedere gli effetti a tendere sulle attività economiche della Associazione ed i connessi effetti sul bilancio 2021. Signori Associati, in considerazione di quanto sopra esposto, formuliamo il nostro assenso all’approvazione del bilancio in esame, nonché della proposta del Consiglio Direttivo in merito all’imputazione del disavanzo di esercizio, pari ad Euro 161.192, a diminuzione del Fondo di Riserva per Euro 92.014 e la differenza, pari ad Euro 69.178, a nuovo.

IL COLLEGIO DEI REVISORI DEI CONTI Milano, 12 maggio 2021 Dott. Arrigo Berenghi Dott. Maurizio Perugini Dott.ssa Anna Giacovelli

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

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Atti e notizie - AIM news

BILANCIO CONSUNTIVO ANNO 2020 STATO PATRIMONIALE ATTIVO

PASSIVO

31 DICEMBRE 2020

IMMOBILIZZAZIONI

31 DICEMBRE 2019

1.447.872

Costo storico

1.801.647

Fondo ammortamento (-)

-353.775

1.462.384 1.798.375 -335.991

ATTIVO CIRCOLANTE

60.194

88.583

RIMANENZE

31.840

28.373

CREDITI

28.354 28.354

60.210

Crediti verso clienti

21.641

54.385

2.599

Credito Inail

2.694

1.817

Ritenute Irpef

Credito Iva

1.409

ATTIVITA' FINANZIARIE

2.550.942

106.042

5.000

26.000

Fondo di riserva

92.014

92.014 255.620

205.336

Fornitori

10.391

3.503

Fatture da ricevere

7.304

6.972

38.862

317

Debito per iva

266

127.550

Debito per imposta di bollo

231.529

328.275 537 327.737

Creditori diversi

C/c postale RATEI E RISCONTI ATTIVI

12.805 12.805

Debiti per imposte

361

629

Soci per quote anno successivo

17.805

38.345

RATEI E RISCONTI PASSIVI

30.091

Ratei e risconti passivi

30.091 4.303.342

241.228

Anticipi da clienti

141.701

616

329.856

Banche C/Mutui passivi

14.157

230.913

128.551 10.537

Fondo Borse di studio da erogare

Debiti per ritenute fiscali e contributive

Banche

142.257

9.028

2.409.241

Cassa (compresi assegni)

110.116 154.596

2.409.241

DISPONIBILITA' LIQUIDE

3.796.768 3.686.652

Debiti per carte di credito

2.536.791

Fondo svalutazione titoli (-)

TOTALE ATTIVO

-161.192

DEBITI

4.020

Ratei e risconti attivi

Avanzo (disavanzo) esercizio

Fondo Svalutazione Crediti

Crediti per imposta di bollo

Fondo liquidazione TFR dipendenti

3.796.769

FONDI E ACCANTONAMENTI

Fondo svalutazione crediti verso clienti

Titoli ed investimenti assicurativi

Fondo patrimoniale

DEBITO per FONDI DI PREV. COMP

acconti a fornitori

Crediti per acconti imposte

31 DICEMBRE 2019

3.635.577

TRATTAMENTO FINE RAPPORTO

60.210

ENTRO 12 MESI

31 DICEMBRE 2020

PATRIMONIO NETTO

151.508 48.692

TOTALE PASSIVO

4.446.124

48.692

151.508 4.303.342

4.446.124

CONTO ECONOMICO COMPLESSIVO 31 DICEMBRE 2020 VALORE DELLA PRODUZIONE RICAVI E CONTRIBUTI

31 DICEMBRE 2019

274.958 271.490

812.713 812.070

Ricavi editoriali

4.817

7.320

Ricavi rivista

10.040

10.500

Quote abbonamento alla rivista

742

Ricavi Manifestazioni/corsi c/o aziende

116.737

535.795

Quote associative

139.155

179.663

Contributi

78.050

VARIAZIONE DELLE RIMANENZE

3.468

643

Rimanenze finali

31.840

28.373

Esistenze iniziali (-)

28.373

27.729

COSTI DELLA PRODUZIONE

417.585

Costi libri/materiali

2.689

671.299 3.120

Costi rivista

19.754

19.180

Costi Manifestazioni/costi corsi c/o aziende

33.633

187.775 270.799

Costi del Personale

239.071

Ammortamenti + Accantonamenti

17.784

54.400

Spese generali

83.182

131.044

Borse di studio

18.000

acc fondo sval crediti

3.472

4.981

utilizzo fondo di Riserva RISULTATO OPERATIVO - 1° margine

-142.627

PROVENTI E ONERI FINANZIARI rendimento titoli, cedole e dividendi

-1.361 3.606

5.502

minusvalenze

1.189 4.967

RISULTATO OPERATIVO - 2° margine

10.932 -143.988

PROVENTI E ONERI STRAORDINARI 1.219

Abbuoni e sopravvenienze passive

8.427

-9.530 2.074 11.604

RISULTATO PRIMA DELLE IMPOSTE

-151.195

IMPOSTE SUL REDDITO D'ESERCIZIO

9.996

Ires sull'attività commerciale

131.333

21.217 7.476

Irap sull'attività commerciale

1.884

Irap sull'attività istituzionale

8.112

La Metallurgia Italiana - June 2021

140.864

-7.207

Abbuoni e sopravvenienze attive

AVANZO (PERDITA) D'ESERCIZIO

-550 6.068

plusvalenze cessione titoli

Interessi passivi

141.414

5.292 8.449 -161.192

110.116

pagina 61

Atti e notizie - AIM news

Eventi AIM / AIM events FaReTra (Fair Remote Training) - FORMAZIONE E AGGIORNAMENTO A DISTANZA Modalità Sincrona Corso modulare TRATTAMENTI TERMICI - Modulo 2 - TRATTAMENTI TERMICI LEGHE FERROSE (TTM) 6-7 luglio Corso modulare TRATTAMENTI TERMICI - Modulo 3 - TRATTAMENTI INNOVATIVI, APPLICAZIONI, IMPIANTI E NORME - 14, 15 luglio Corso modulare TRATTAMENTI TERMICI - Modulo 4- TRATTAMENTI TERMICI LEGHE NON FERROSE 27-28 settembre

www.aimnet.it

Corso modulare I REFRATTARI E LE LORO APPLICAZIONI (A) – 21-22-28-29 settembre e 5-6 ottobre Giornata di Studio SOSTENIBILITÀ NELLE FONDERIE (P) - 22 settembre

Per ulteriori informazioni rivolgersi alla Segreteria AIM, e-mail: info@aimnet.it, oppure visitare il sito internet www.aimnet.it

Modalità Asincrona Corso GLI ACCIAI INOSSIDABILI 11a edizione Corso FAILURE ANALYSIS 11a edizione Corso modulare RIVESTIMENTI – III modulo: RIVESTIMENTI PER VIA UMIDA Giornata di Studio INGEGNERIZZAZIONE DELLE SUPERFICI METALLICHE Giornata di Studio ECONOMIA CIRCOLARE PER LA NUOVA VITA DEI MATERIALI Corso FATICA TERMICA: AUMENTARE LA DURATA STAMPO 2a edizione Giornata di Studio PERFORMANCE E DEGRADO DEI MATERIALI METALLICI UTILIZZATI IN CAMPO EOLICO: CAPIRE PER PREVENIRE Corso modulare TRATTAMENTI TERMICI - INTRODUZIONE ALLA METALLURGIA DI BASE PER I TRATTAMENTI TERMICI Corso modulare TRATTAMENTI TERMICI - Modulo 1 - TRATTAMENTI TERMICI E TERMOCHIMICI LEGHE FERROSE Giornata di Studio DIFETTI NEI GETTI PRESSOCOLATI: POROSITA’ DA GAS FORMAZIONE E AGGIORNAMENTO A DISTANZA (con eventuale collegamento da remoto) Corso itinerante METALLURGIA SICURA - settembre Giornata di Studio MATERIALI FUNZIONALI E TERMOELETTRICI (MFM) – Milano, settembre Corso PROVE MECCANICHE – Milano, 26-27 ottobre, 9-10 novembre Corso CORROSIONE PER NON CORROSIONISTI – Milano, 24-25 novembre CONVEGNI IN MODALITÁ VIRTUALE XIV GIORNATE NAZIONALI SULLA CORROSIONE E PROTEZIONE 29-30 giugno - 1-2 luglio 2021 CONVEGNI ECCC 2020 - 10th European Conference on Continuous Casting - Bari, 20-22 Ottobre 2021 http://www.aimnet.it/eccc2020/ RAW MATERIALS & RECYCLING - Bergamo, 1-2 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 - Giugno 2021

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Atti e notizie - AIM news

Comitati tecnici / Study groups CT ACCIAIERIA (A) CT FORGIATURA (F

(riunione telematica congiunta del 7 maggio 2021) Manifestazioni in corso di organizzazione •

Mapelli illustra la prima bozza del programma della GdS sulla Carbon Neutrality, con cinque interventi già programmati. Si cercherà di tenere la manifestazione entro giugno 2021.

•

Corso di aggiornamento sui refrattari: si pensa di organizzare questa manifestazione in uno o più moduli di 3-4 ore, a fine giugno oppure in settembre. Si discute di alcuni argomenti per possibili lezioni di approfondimento.

•

Rampinini, presidente del CT Forgiatura, condivide l’ultima versione del programma della GdS su valvole e leghe speciali per le valvole. Viene proposta la data di ottobre/novembre 2021 per permettere la partecipazione in presenza.

•

GdS “ITER experience for new DTT Enea Fusion Reactor”: Rampinini conferma che Enea ed altri enti sono disponibili, ma persistono problemi di definizione del programma a causa del Covid. La giornata dovrebbe essere organizzata in Francia, in prossimità del sito dove si sta costruendo l’impianto. Si spera di poter concludere entro l’inizio del 2022.

Iniziative future •

GdS sulle reti intelligenti: Rampinini fa presente che si cerca di usare questi sistemi anche all’interno della forgia, e quindi si potrebbe trattare l’argomento.

CT CONTROLLO E CARATTERIZZAZIONE PRODOTTI (CCP) (riunione telematica del 18 maggio 2021)

Consuntivo delle attività svolte •

Valentina Ferrari, coordinatrice del Corso “Failure analysis” (febbraio-marzo 2021), conferma un’ottima partecipazione, con oltre 80 iscritti molti dei quali costantemente collegati. Dai questionari di soddisfazione compilati dai presenti si evince che il pubblico era particolarmente giovane (oltre il 50% entro i 30 anni, e un altro 30% tra 30 e 40 anni) e che è rimasto soddisfatto delle lezioni (giudizio praticamente unanime tra buono e ottimo). Sono pervenute anche diverse richieste di approfondimenti che saranno considerate per le future manifestazioni.

Manifestazioni in corso di organizzazione •

“Pillole di prove meccaniche”: come concordato nelle precedenti riunioni, Trentini ha preparato una “pillola” sulle prove meccaniche che sarà pubblicata sul canale YouTube di AIM come video pubblico. Anche gli altri autori previsti prepareranno la loro “pillola” con lo scopo di promuovere il corso di prove meccaniche previsto in ottobre/novembre.

•

Il coordinatore Trentini conferma che il corso “Prove meccaniche” è definito, e ci sono anche alcuni sponsor. I due moduli previsti (prove di base e prove avanzate) sono indipendenti e fruibili separatamente. Si discute delle modalità di presentazione delle prove pratiche: i docenti potrebbero mostrare alcuni video dell’esecuzione delle prove, oltre ad una giornata finale di visita a laboratori (con iscrizione separata, in funzione delle capacità di accoglienza dei laboratori). Un comitato ristretto definirà gli ultimi dettagli.

•

Corso “Corrosione per non corrosionisti”: il programma abbozzato da Bolzoni, presidente del CT Corrosione, è stato presentato da Toldo e discusso: le mattine saranno gestite dal CT Corrosione, mentre i pomeriggi saranno in carico a CT CCP. Dopo un’ultima validazione da parte del CT Corrosione, la manifestazione potrà essere lanciata. Gli organizzatori cercheranno di esaminare in anticipo le presentazioni per evitare sovrapposizioni e per garantire una sequenza logica alle lezioni, e di dare migliore risalto alle presentazioni di carattere pratico, con casi concreti di failure. Le date possibili potrebbero essere il 24 e 25 novembre 2021.

Iniziative future •

La GdS sulla microscopia elettronica applicata alla failure analysis è prevista per inizio 2022. I dettagli saranno fissati più avanti.

•

La GdS “Caratterizzazione dei materiali da Additive Manufacturing” – coordinatrice Bisaglia – sarà messa a punto nella prossima riunione.

La Metallurgia Italiana - June 2021

pagina 63

Atti e notizie - AIM news

CT METALLI E TECNOLOGIE APPLICATIVE (MTA) (riunione telematica del 19 maggio 2021)

Manifestazioni in corso di organizzazione •

Loconsolo, coordinatore della GdS “Trattamenti per la rimozione del piombo per il riciclo degli ottoni”, comunica che l’impianto pilota ha dato risultati positivi ed interessanti, e ora si pensa ad un impianto su scala industriale. A settembre si fisserà la data per questo evento.

Iniziative future •

Per la GdS “Utilizzo leghe di nichel in saldatura” si sta ancora decidendo come procedere al meglio.

•

Il presidente Loconsolo contatterà il coordinatore Stella per preparare una bozza della manifestazione sulla sostenibilità ambientale nel campo delle costruzioni civili. Questo documento sarà oggetto di discussione nelle future sedute del CT.

•

Si discute anche della manifestazione sui metalli nel settore automotive, ed in particolare nella mobilità elettrica. Viene richiesto di inserire nel programma anche i materiali magnetici, che sono oggetto di crescente interesse. Bisogna tenere in considerazione non solo l’automobile, ma anche i settori in generale della mobilità elettrica (monopattini, biciclette elettriche) e quelli in cui ci sono materiali per applicazioni magnetiche, come per esempio le attrezzature da cucina per piastre ad induzione.

CT MATERIALI PER L'ENERGIA (ME) (riunione telematica del 27 aprile 2021)

Manifestazioni in corso di organizzazione •

La coordinatrice Gariboldi ha illustrato il programma definitivo della GdS “Performances e degrado dei materiali metallici utilizzati in campo eolico: capire per prevenire”, che si svolgerà il 24 e 25 maggio 2021.

Iniziative future •

Il presidente Gavelli riprende il tema dell’idrogeno, di cui si discute molto a livello politico e di opinione pubblica, spesso senza una effettiva conoscenza delle problematiche correlate. AIM e il particolare il CT ME, insieme agli altri CT interessati, può svolgere un ruolo di stimolo al dibattito nazionale per la valutazione della sicurezza dell’impiego dell’idrogeno e la sua interazione con i materiali. Gavelli si interfaccerà con gli altri Presidenti di Centro per procedere all’organizzazione di iniziative sul tema.

La Metallurgia Italiana - Giugno 2021

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Atti e notizie - AIM news

Normativa / Standards Norme pubblicate e progetti in inchiesta (aggiornamento 27 maggio 2021) Norme UNSIDER pubblicate da UNI nel mese di maggio 2021

Parte 4: Selezione della bulloneria per soggette

alla

Direttiva

Attrezzature a pressione 2014/68/UE

pressione - Condizioni tecniche di fornitura - Parte 7: Tubi di acciaio inossidabile

acciaio

senza

saldatura

per

inossidabile

Materiali metallici - Fogli e nastri del

coefficiente

anisotropia plastica

Norme UNSIDER ritirate da UNI nel mese di maggio 2021 UNI EN 10217-7:2014

Tubi saldati di acciaio per impieghi a pressione - Condizioni tecniche di fornitura - Parte 7: Tubi di acciaio inossidabile UNI EN 10216-5:2014 acciaio

die

senza

natural

gas

industries

ISO/DIS 1352

EN 10250-4:2021

steel

forgings

for

general

Progetti UNSIDER in inchiesta prEN e ISO/DIS – giugno 2021

Metallic materials — Torque-controlled fatigue testing

Progetti UNSIDER al voto FprEN e ISO/FDIS – giugno 2021

FprEN – progetti di norma europei

prEN ISO19901-5

Metallic materials - Sheet and strip -

Petroleum and natural gas industries -

Determination of plastic strain ratio (ISO/

Completion fluids and materials - Part 3:

FDIS 10113:2019)

ISO/DIS

–

internazionali

progetti

norma

saldatura

per

impieghi a pressione - Condizioni tecniche di fornitura - Parte 5: Tubi di acciaio inossidabile

Norme UNSIDER pubblicate da CEN e ISO nel mese di maggio 2021

ISO/FDIS

–

internazionali

progetti

norma

ISO/FDIS 15590-2 Petroleum and natural gas industries —

ISO/DIS 23838

EC 1-2021 UNI EN ISO 10113:2020

and installation

3:2021)

di fornitura - Parte 5: Tubi di acciaio

Tubi

683-5:2017)

Testing of heavy brines (ISO/DIS 13503-

impieghi a pressione - Condizioni tecniche

Determinazione

Offshore conductor design, setting depth,

Open

and

FprEN ISO 10113

Tubi saldati di acciaio per impieghi a

Tubi

– Drilling and production equipment –

cutting steels - Part 5: Nitriding steels (ISO

prEN – progetti di norma europei

UNI EN 10217-7:2021

UNI EN 10216-5:2021

Heat treatable steels, alloy steels and free-

steels

Flange e loro giunzioni - Bulloneria attrezzature

Petroleum

engineering purposes - Part 4: Stainless

UNI EN 1515-4:2021

EN ISO 683-5:2021

Factory bends, fittings and flanges for

Metallic Materials — High Strain Rate

pipeline transportation systems — Part 2:

Torsion Test at Room Temperature

Fittings

ISO/DIS 23717

ISO/FDIS 15177

Steel wire and wire products — Hose

Hot-rolled twin-roll cast steel sheet of

reinforcement wire

commercial quality

ISO/DIS 23213

ISO/FDIS 12135

Carbon steel wire for bedding and seating

Metallic materials — Unified method of test

springs

for the determination of quasistatic fracture toughness

ISO/DIS 13503-3

Petroleum and natural gas industries —

ISO/FDIS 4954

Completion fluids and materials — Part 3:

Steels for cold heading and cold extruding

Testing of heavy brines ISO/FDIS 1143

ISO/DIS 6368 Petroleum,

petrochemical

Metallic materials — Rotating bar bending

and

natural

fatigue testing

gas industries — Dry gas sealing systems for axial, centrifugal, and rotary screw compressors and expanders ISO/DIS 3421

La Metallurgia Italiana - June 2021

pagina 65

SIDERURGIA 2011 © Associazione Italiana di Metallurgia ISBN: 978-88-85298-81-1 Prezzo di vendita al pubblico: Euro 46,00 (Iva assolta dall’editore) Per informazioni e ordini: spedizioni@aimnet.it

Un’opera ancora ispirata ai principi che hanno informato le opere succedutesi in sessant’anni: evitare trattazioni prolisse e ridondanti dei principi di base al fine di privilegiare spiegazioni chiare e sintetiche, che permettano una corretta applicazione dei concetti nell’ideazione ed esecuzione dei processi industriali e nell’esercizio degli impianti. Dopo aver delineato brevemente la prospettiva storica in cui si inseriscono gli attuali cicli siderurgici, la trattazione è focalizzata sulla spiegazione dei principi di base della termodinamica e della cinetica di interesse siderurgico. La trattazione abbraccia successivamente le problematiche dei cicli della produzione siderurgica: . le materie prime . il ciclo da minerale fondato sull’accoppiamento altoforno-convertitore . il ciclo da rottame . i processi di metallurgia secondaria . i processi di colata dell’acciaio Un testo che non presenta un carattere puramente accademico, ma che può essere utilizzato in campo industriale come supporto per la corretta progettazione e gestione degli impianti, per l’ideazione di corrette pratiche operative e per un’efficiente gestione degli impianti.

Walter Nicodemi è stato un ingegnere e docente universitario del Politecnico di Milano, per anni titolare della cattedra “Siderurgia” e dei corsi di “Metallurgia Applicata” e “Archeometallurgia”. Nel corso della lunga carriera accademica ha dato un notevole contributo alla siderurgia e alla metallurgia, ricoprendo ruoli di spicco all’interno di associazioni del settore e pubblicando numerosi testi di carattere tecnico-scientifico. Il suo gruppo di lavoro ha inoltre prodotto più di un migliaio di contributi scientifici.

Carlo Mapelli è un docente universitario presso il Politecnico di Milano. Titolare dei corsi di “Siderurgia ed Impianti Siderurgici”, “Plastic Deformation of Metals” e “Metallurgia e Materiali non Metallici”. La FEMS (“Federation of European Material Society) lo ha insignito del titolo di FEMS Lecturer Award for Excellence in Material per l’anno 2010 sulla base dei risultati dell’attività di ricerca e didattica.

La Metallurgia Italiana, n.6 Giugno 2021

Articles inside

Normativa / Standards ..........................................................................................pag

Bilancio culturale 2020 .......................................................................................... pag

Comitati tecnici / Study groups ...........................................................................pag

Relazione del Consiglio Direttivo....................................................................... pag

Manufacturing & process Offer Deployment manager di Air Liquide..................................................... pag

M. Franceschi, L. Pezzato, C. Gennari, K. Brunelli, M. Dabalà.............................................................. pag

Controllers & Power Controllers Marketing Manager di Gefran................................................................. pag

Tav Vacuum Furnaces Spa................................................................................................................................. pag

a cura di G.Bolelli............................................................................................................................... pag

ECM Technologies Area Sales Manager Italy ................................................................................................. pag

Verbale della Settantottesima Assemblea Ordinaria dei Soci di AIM..... pag

a cura di: Ing. Danilo Petta.................................................................................................................................. pag