Influenza del gas di processo sulle proprietà fisiche e microstrutturali di polveri di acciaio k340 ottenute mediante atomizzazione in gas inerte = Influence of process gas on physical and microstructural properties of k340 steel powders obtained by atomisation in inert gas

Questo lavoro analizza l'effetto del tipo di gas e delle condizioni operative utilizzate durante il processo di atomizzazione con gas inerte sulle proprietà fisiche e microstrutturali delle polveri di acciaio per utensili K340. L'obiettivo del lavoro è stata la caratterizzazione delle polveri prodotte per valutarne l'idoneità per applicazioni nella riparazione additiva tramite la tecnologia Direct Energy Deposition (DED). Seguendo un approccio orientato alla sostenibilità e all'economia circolare, l'acciaio K340 ricavato da rottami è stato rifuso in atmosfera controllata e atomizzato tramite Vacuum induction melting and inert gas atomization (VIGA) in configurazione close coupled, impiegando due gas diversi (argon e azoto) a due diverse pressioni (40 e 45 bar). Le polveri prodotte sono state classificate in quattro intervalli dimensionali (20–45 µm, 45–63 µm, 63–125 µm, 125–250 µm) e successivamente inglobate in resina per osservazioni microstrutturali al microscopio elettronico a scansione (SEM). Le analisi hanno evidenziato differenze significative nella porosità interna delle polveri, con un incremento evidente nelle polveri atomizzate con argon rispetto a quelle atomizzate con azoto, a causa della minore solubilità dell'argon nella matrice metallica. Inoltre, è stata misurata la spaziatura dendritica secondaria (SDAS) tramite il software ImageJ, rilevando una correlazione diretta e consistente con la dimensione delle particelle, in accordo con quanto riportato in letteratura. Infine, attraverso l'applicazione di un modello matematico, sono state quantificate le velocità di solidificazione delle polveri, che risultano comprese tra 10³ e 10⁴ K/s. I risultati dimostrano chiaramente l'importanza della dimensione delle particelle nella definizione della microstruttura finale delle polveri atomizzate.