Valutazione dell'avanzamento del processo di austempering mediante prove di trazione = Assessment of the austempering process evolution through tensile testing(

The capability of a constituent equation based on physical parameters to relate the plastic behavior with the microstructure was investigated in Austempered Ductile cast Iron 1050 (ADI 1050) to assess the stability of the residual austenite produced during austempering to obtain the optimum ausferritic microstructure. The critical time-window to interrupt austempering is that when the austempering transformation has come to saturation and an austenitic fraction characterized by maximum stability is produced (Stage I of austempering), before the precipitation of detrimental carbides ?' takes place (Stage II of austempering). The ADI 1050 was quenched after different times during austempering, and the quenched samples were deformed through tensile testing at room temperature. The trends of ultimate tensile strengths Rm and elongations to rupture eR were consistent with the observed microstructure, and for very long austempering times a significant reduction in ductility was found, which could be rationalized as the occurring of ?' precipitation. However, the Rm and eR data trends showed a large dispersion, so that it was impossible to identify unambiguously the optimum time-window of austempering. For this reason, tensile flow curves were fitted with a constituent equation based on physical parameters related to the microstructure of materials. These parameters showed a lower dispersion with smooth trends against the austempering times, so they allowed to determine the critical time-window to stop the austempering industrial process for the best ausferrite.

È stata studiata la capacità di un'equazione costitutiva, caratterizzata da parametri fisici, di correlare il comportamento plastico con la microstruttura di un ghisa sferoidale austemperata (ADI), allo scopo di valutare la stabilità della austenite residua durante austempering ed ottenere la microstruttura ausferritica ottimale. La finestra temporale critica per interrompere la reazione è quella in cui la trasformazione di austempering è giunta a saturazione producendo una frazione austenitica caratterizzata dalla massima possibile stabilità, prima che inizi il secondo stadio caratterizzato dalla precipitazione dei carburi ??'. La ghisa sferoidale ADI 1050 è stata, quindi, temprata in momenti diversi durante austempering ed i campioni così ottenuti sono stati deformati mediante prove di trazione a temperatura ambiente. I campioni testati in trazione hanno presentato un andamento dei carichi Rm e degli allungamenti a rottura eR coerenti con la microstruttura osservata, manifestando per tempi di austempering molto elevati una significativa riduzione di duttilità attribuibile alla precipitazione della fase infragilente ??', come riportato in letteratura. Gli andamenti dei dati Rm e eR in funzione dei tempi di austempering hanno però presentato un'ampia dispersione, cosicché non è stato possibile individuare univocamente la finestra ottimale della trasformazione per bloccare la trasformazione. Per questo motivo, le curve di trazione sono state interpolate con una equazione costitutiva avente parametri fisici, basati sulla descrizione e l'evoluzione della microstruttura del materiale. Questi parametri hanno presentato una minore dispersione ed un andamento regolare in funzione dei tempi di austempering, permettendo quindi di determinare la finestra critica per interrompere il processo industriale di austempering.