Produzione e caratterizzazione tribologica di compositi a matrice metallica, rinforzati con grafene, prodotti tramite ESF = Production and tribological characterization of metallic matrix composites, reinforced with graphene, produced by ESF

PRODUZIONE E CARATTERIZZAZIONE TRIBOLOGICA DI COMPOSITI A MATRICE METALLICA, RINFORZATI CON GRAFENE, PRODOTTI TRAMITE ESF Durante questo lavoro sono stati prodotti e analizzati campioni cilindrici di compositi a matrice metallica rinforzati con grafene, tramite una tecnica di sinterizzazione innovativa denominata elettro-sinter-forgiatura (ESF). L'obiettivo finale del progetto è la realizzazione di componenti autolubrificanti da essere impiegati nei campi più svariati. I materiali utilizzati come matrici sono stati: acciaio inossidabile 316L, acciaio a basso tenore di carbonio, AlSi10, Al 6061, Al 7075, Inconel 625, cobalto e titanio. Sono stati prodotti campioni della lega di partenza e dei relativi compositi, a partire da polveri macinate o miscelate a mano, con differenti concentrazioni di grafene. La tecnologia utilizzata per la sinterizzazione, ESF, consiste nella compattazione delle polveri grazie all’impiego di una pressione e un impulso di un campo elettromagnetico, applicati contemporaneamente. Alcuni materiali (Al 6061, Al 7075 e Inconel 625) sono stati ulteriormente sottoposti a trattamenti termici, in modo tale da verificare se presentano un comportamento migliore prima o dopo aver effettuato il trattamento. Dopo la produzione dei campioni è seguita la fase di caratterizzazione, utilizzando diversi strumenti: tribometro pin-on-disk, microdurometro, microscopio ottico, microscopio elettronico a scansione e termogravimetro (per analisi DSC). Dai risultati ottenuti si evince che i campioni non sono omogenei, presentando differenze tra il bordo e la zona centrale. Inoltre, il coefficiente d’attrito varia notevolmente tra la lega di partenza e il relativo composito. Le possibili applicazioni che questi compositi possono trovare sono, sotto forma di boccole e ralle reggispinta, nel settore automotive, aeronautico, energetico, informatico.