Comportamento a corrosione della lega Ti6246 prodotta per additive manufacturing = Corrosion behavior of Ti-6246 alloy produced by additive manufacturing

Il presente lavoro di tesi sperimentale riguarda lo studio del comportamento a corrosione della lega Ti-6246 prodotta mediante Laser-based Powder Bed Fusion (PBF-LB/M), una tecnologia di produzione additiva, economica e rapida adottata in diversi settori industriali. In particolare, il comportamento a corrosione è stato studiato in ambienti di diversa aggressività, al fine di valutare l’effetto dell’anisotropia dei campioni legata alla diversa direzione di crescita. Considerando la direzione di crescita lungo l’asse Z, sono stati analizzati due piani caratteristici: uno parallelo (XZ) ed un altro perpendicolare (XY) ad essa. È stato inoltre effettuato un trattamento termico a 750°C per due ore al fine di confrontare tali campioni con quelli as-built e capire in quali condizioni vi è un miglioramento del comportamento a corrosione. Sono state utilizzate due soluzioni elettrolitiche di diversa aggressività: una soluzione acquosa con 0.9% in peso di NaCl, una soluzione acquosa con 0.9% in peso di NaCl e 0.6% in peso di NaF. La caratterizzazione morfologica e microstrutturale della superficie dei campioni è stata effettuate mediante microscopia elettronica a scansione ad emissione di campo (FESEM, Field Emission Scanning Electron Microscope) e diffrazione dei raggi X (XRD, X-Ray Diffraction), prima e dopo le misure elettrochimiche, sia per i campioni as-built (AB) sia per i campioni trattati termicamente (HT). Analizzando i risultati delle misure di spettroscopia d’impedenza elettrochimica, si è osservata una migliore resistenza a corrosione nei campioni immersi in soluzione contenente 0.9% in peso di NaCl rispetto ai campioni immersi in soluzione contenente 0.9% in peso di NaCl e 0.6% in peso di NaF. Non vi sono invece differenze significative tra i campioni AB e HT, così come non si osserva alcun effetto dell’anisotropia dei campioni sul comportamento a corrosione della lega. Esaminando le curve di polarizzazione potenziodinamica sono stati determinati, tramite estrapolazione delle rette di Tafel, i parametri che caratterizzano la resistenza a corrosione del materiale: il potenziale di libera corrosione (Ecorr), la corrente di corrosione (Icorr) e la resistenza di polarizzazione (Rp). I valori ottenuti hanno confermato che non è presente nessuna differenza significativa tra il comportamento elettrochimico della superficie perpendicolare e parallela alla direzione di crescita. L’analisi morfologica e microstrutturale condotta al termine delle prove elettrochimiche evidenzia una microstruttura composta dalle fasi alfa e beta, con un accrescimento dei grani delle due fasi in seguito al trattamento termico. Nonostante ciò, come detto precedentemente questa differenza nella microstruttura non influenza la velocità di corrosione della lega. Considerate le possibili applicazioni della lega Ti-6246 per turbine a gas nel settore aerospaziale, lo studio si è concluso con una prova di corrosione a caldo in presenza di sali fusi. Al termine della prova, i campioni sono stati analizzati al microscopio elettronico a scansione ed è stato possibile osservare come lo strato di ossido superficiale caratteristico di questo materiale sia rimasto compatto e non vi sia evidenza di attacchi di corrosione localizzata.