Studio dei trattamenti termici sulla lega di Inconel 625 prodotta per Selective Laser Melting = Study of the heat treatments on Inconel 625 alloy processed by Selective Laser Melting

In questo lavoro di tesi si è studiata l’evoluzione microstrutturale e le proprietà meccaniche della lega Inconel 625 prodotta per selective laser melting (SLM) sottoposta a determinati trattamenti termici. Questa tecnologia permette la realizzazione di componenti con geometrie e forme complesse, evitando il ricorso a dispendiose lavorazioni secondarie. Tuttavia, la microstruttura risultante dal processo non è idonea all’uso industriale ed è perciò necessario ricorrere a trattamenti termici. In questa tesi si sono condotti trattamenti termici di ricottura (Grado I), a 880 °C, 980 °C e 1080 °C per diversi tempi fino a 8 ore e se ne è valutata la microstruttura tramite microscopio ottico e microscopio elettronico a scansione (SEM). L’analisi diffrattometrica a raggi X (XRD) ha permesso di rilevare la variazione del parametro reticolare della matrice austenitica, in funzione del trattamento termico. Si è inoltre misurata la variazione della microdurezza Vickers per ogni campione trattato termicamente rispetto al campione nello stato as-built. Infine, si sono condotte prove di trazione su campioni fabbricati sia paralleli che verticali alla piattaforma di lavoro, nelle condizioni as-built e trattati termicamente a 880 °C, 980 °C e 1080 °C per un’ora. Le proprietà di resistenza meccanica del materiale as-built sono risultate essere maggiori rispetto ai valori minimi riportati nella normativa ASTM B443 per Inconel 625 prodotta tramite forgiatura e trattamenti termici. Questo comportamento si spiega per via della microstruttura nata dalla rapida solidificazione che produce una fine struttura dendritica. È stata inoltre riscontrata un’anisotropia delle proprietà meccaniche dovute alla presenza di grani colonnari lungo l’asse di crescita. I provini trattati termicamente hanno mostrato una resistenza allo snervamento e alla rottura minore, ma un allungamento a rottura maggiore rispetto al materiale as-built, principalmente a causa della dissoluzione delle strutture dendritiche. Con l’aumento della temperatura di trattamento termico, l’anisotropia delle proprietà meccaniche si è ridotta a causa della ricristallizzazione che porta la formazione di grani quasi equiassici.