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L'usura dei metalli

Consumo graduale di un pezzo di macchina o di impianto sottoposto alle azioni semplici o combinate meccaniche, chimiche, elettrochimiche o del calore.
Danneggiamenti provocati dall'usura: perdita di metallo con modifica dell'aspetto superficiale, della formo geometrica e delle dimensioni;
degrado delle qualità meccaniche e tecnologiche del materiale.
Aspetti del danneggiamento: Lucido, opaco, o ndulato, rigature, violature, scheggiature, ossidazione, sgorbiatu re.
Dall'aspetto e dalla entità del danneggiamento è possibile risalire alla natura e alle cause che l'hanno provocato.

Le cause principali responsabili dell'usura sono:

Attrito - Usura adesiva per scorrimento metallo su metallo.
Compressione - Usura adesiva metallo su metallo per rotolamento sotto pressione.
Abrasione - Usura uniforme o per sgorbiature causate dall'attacco sulla superfice del pezzo di abrasivi non metallici solido o solido-liquidi.
Erosione - Tipo di usura abrasiva causata dall'azione di liquidi, aria, vapore o particelle fini e fria bili che urtano contro la superfice del pezzo.
Cavitazione - Usura abrasiva dei mezzi a moto vorticoso (es. giranti) per improwisi passaggi dalla fase liquida a quella gassosa e viceversa.
Corrosione - Usura da fattori chimici o elettrochimici determinata dalla reazione del metallo col suo ambiente liquido o gassoso: ossigeno, anidrite sol forosa o carbonica ed altri prodotti di provenienza industriale a temperatura ambiente o a temperature elevate.
Calore - Usura da contatto del calore col pezzo o da trasformazione di energia cinetica in calore con conseguente degrado delle proprietà meccaniche e tecnologiche del materiale, deformazioni e rotture del pezzo.

l fenomeni descritti sono influenzati dai seguenti fattori:

Usura adesiva - Lubrificazione, coefficente d'attrito, pressione specifica, solubilità, materiali e loro caratteristiche meccaniche, struttura cristallina, qualità delle superfici, forma geometrica ed altri.
Abrasione - Natura, forma, durezza ed altre caratteristiche delle sostanze abradenti.
Pressioni, urti, velocità d' impatto, calore ed altri.
Corrosione - Agente corrosivo, temperatura, tensioni residue, cicli termici.
Colore - Livello della temperatura. Ampiezza dell'alternanza, numero dei cic li, tipo di sollecitazione.

L'usura nello realtà è quasi sempre causato do una causa principale e da una o più cause o Fattori secondari. Es. Abrasione + Colore + Urti.
Le ricoriche ed i riporti antiusuro a mezzo saldatura con leghe d'apporto Eutectique consentono di:
• riabilitare all'uso pezzi usurati prolungandone lo vito
• impiegare pezzi nuovi meno costosi con riporto limitato alle parti critiche del pezzo
• ripristinare in opera evitando di smontare le porti do ricoprire
• ridurre conseguentemente le fermate degli impianti e le spese di manutenzione

Composizione di base delle principali leghe antiusura

Acciai b. legati, Acciai mortensitici, Acciai austenitici al Mn, Acciai rapidi, Acciai alto Cr, Leghe Fe/ martensitiche, Ghise al Cr, Ghise al Cr Ma, Leghe al CO con carburi di W, Leghe a base di Nichel, Leghe a base di Rame.


Geometria delle ricariche
A secondo del tipo di usura la ricorica può essere continua, ossia applicata su tutto il pezzo: usura adesiva, corrosiva, erosivo o discontinua: usura abrasivo con urti con distacco di parti di metallo.
In questo caso la ricorica dura può presentare una delle seguenti forme geometriche: o cordoni paralleli o a scacchiera, a punti o bottoni di saldatura oppure applicata su piastre da fi ssare al pezzo mediante saldatura o viti.

Per assicurare l'ancoraggio del materiale riportato si possono praticare scanalature sul pezzo, in altri casi occorrerà rifare parti staccate o fuori uso.

Strato tampone o cuscinetto - l riporti con leghe ferrose dure (HRc > 45) o al Cobalto di pezzi destinati a lavorazioni successive di macchina (valvole, stampi, lame da taglio ecc.) saronno depositati su strati di saldatura eseguiti con leghe duttili o base di Ni o Ni Cr.
Lo strato cuscinetto ha lo scopo:
- di migliorare l'aggancio tra il materiale di base, normalmente duro, e quello d'apporto di elevato durezza e basso a llungamento.
- di evitare la criccatura sia del metallo di base che di quello d'apporto
- di evitare o ridurre il preri scaldo.
Lo strato cuscinetto assorbe le deformazioni e le te~sioni causate dal ciclo termico della saldatura ed impedisce il distacco di riporti soggetti ad urti ed o shok termici.

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