Caratterizzazione a fatica a basso numero di cicli di Ti-48Al-2Cr-2Nb fabbricato mediante electron beam melting = Low cycle fatigue characterization of Ti–48Al–2Cr–2Nb additively manufactured using electron beam melting

L’utilizzo di leghe al nichel è ad oggi diffuso in applicazioni ad alta temperatura, ambiente corrosivo ed elevate sollecitazioni, quali i propulsori aerospaziali. In quest’ambito, i sistemi intermetallici rappresentano un potenziale sostituto delle superleghe grazie al superiore rapporto resistenza-peso. Nonostante gli evidenti possibili risparmi, il loro utilizzo è stato finora fortemente limitato dai problemi tipici delle leghe intermetalliche, legati alla bassa tenacità che ne rende difficile la lavorazione con i tradizionali metodi, dall’alta sensibilità del materiale all’ossigeno e dall’alta variabilità delle proprietà meccaniche. In questo contesto, la produzione con metodi di fabbricazione additiva può ovviare a molti di questi aspetti ed abilitare l’impiego di questi materiali in un recente futuro. Il presente lavoro ha lo scopo di determinare le proprietà a fatica, a basso numero di cicli, in temperatura (circa 500-600°C), per Ti-48Al-2Cr-2Nb prodotto in fabbricazione additiva. Il lavoro svolto si è articolato nel disegno della prova di fatica, dalla definizione della forma dei provini al progetto dell’assemblaggio, nello svolgimento delle prove, eseguite in temperatura mediante riscaldamento a induzione e nell’elaborazione ed interpretazione finale dei risultati. Durante il lavoro si è reso necessario uno studio agli elementi finiti ai fini di minimizzare il fattore di concentrazione di sforzi nella definizione della forma del provino, la definizione e calibrazione del sistema di controllo della temperatura durante le prove svolte e la determinazione di un sistema adeguato alla misurazione delle deformazioni del provino stesso.