L’Università degli Studi di Brescia, in collaborazione con Dragflow, ha messo a punto, in accordo con la letteratura, un prototipo di una macchina di prova modificata di Coriolis, per valutare la resistenza delle ghise all’usura erosiva e abrasiva.
L’usura erosiva e abrasiva è il principale meccanismo di danneggiamento per tutti quei componenti che prendono parte al trasporto di liquidi con particelle solide (slurry) ad elevata velocità. Tra questi si possono annoverare sistemi draganti a suzione, costituiti principalmente da un frantumatore e da una pompa centrifuga ad alta pressione, impiegati nella pulizia di porti e dighe, ripascimento spiagge e lavori per la costruzione di fondamenta in acqua, così come pompe, condotte e griglie per applicazioni minerarie e industriali, utilizzate nel trasporto di acque reflue e miscele pesanti, cioè con una concentrazione di solido fino al 70%.
Riduzione dell’usura: la scelta della lega corretta
Un’ottima progettazione di questi componenti è fondamentale per ridurre il danneggiamento ad usura, ma ancor di più è fondamentale la scelta della lega impiegata in funzione dell’applicazione. Oggigiorno le ghise legate, ed in particolare le ghise bianche ad alto contenuto di cromo, grazie alla loro elevata durezza promossa dalla presenza di carburi duri nella matrice metallica, sono considerate la classe di leghe ferrose più resistenti all’abrasione-erosione, specificate nella normativa UNI EN 12513:2011. Pompe, valvole e raccordi sono dunque getti in ghisa ottenuti mediante il processo di colata in sabbia. Le proprietà finali del componente “as cast” dipenderanno dalla velocità di solidificazione e raffreddamento del getto, dalle modalità di riempimento dello stampo e dalla possibile presenza di difetti come micro o macro-porosità, nonché dalle operazioni ultime di finitura.
La sola conoscenza della durezza del materiale utilizzato per la fabbricazione dei componenti sopracitati risulta insufficiente per la predizione della resistenza ad usura. Infatti, è di fondamentale importanza stimare in modo quantitativo il tasso di usura del materiale per ottenere una predizione quanto più accurata possibile della vita utile del componente. Per questo, già da decenni, sono state realizzate diverse configurazioni di prove di laboratorio atte a simulare il comportamento in esercizio dei diversi componenti soggetti al fenomeno di usura erosiva-abrasiva.
