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Austenitic stainless steels are characterized by good corrosion resistance in different environments, but their use is limited because of low hardness and poor wear resistance. Conventional thermochemical surface treatments for improving the mechanical strength of steels induce Cr carbide precipitation and thus are detrimental to corrosion resistance. A low-temperature (

The micro-analytical study of cellular precipitation in a high-nitrogen austenitic steel (HNS) was carried out by means of XPS, AES, photoelectron microscopy and EDS microanalysis. The use of photoelectron microscopy with high lateral resolution at the ESCA microscopy beamline of the Elettra synchrotron in Trieste permitted to determine the concentrations of N and Cr in the supersaturated matrix and inside the lamellae of the transformed zones. N in interstitial solution has a strong effect on solid solution strengthening, austenite stabilization and pitting corrosion resistance. Owing to their properties FINS can be used in different industrial fields, such as petrol plants, energy generation, production of paper and biomedicine. However, the precipitation of chromium nitrides, occurring in the temperature range of 550 - 1050 degrees C, can restrict the high-temperature applications of HNS. Cellular precipitation in the austenitic HNS after heat treatments has been already investigated by various techniques [1,2] and it was found that the transformation is accompanied by the modification of lattice parameter and micro-hardness. The results suggested that long-range diffusion of N from the untransformed gamma(s) matrix to the transformed regions may occur [2-4]. To complete the micro-structural study and verify if diffusion of N from gamma(s) matrix towards transformed regions really occurs, the experiments of AES and photoelectron microscopy have been carried out. This information was not available from the data of conventional XPS, where the diameter of investigated area is much higher than the inter-lamellar distance (about 250 nm) [1]. Moreover, internal friction (IF) and dynamic modulus measurements have been performed for investigating the distribution of N and other alloying elements on atomic scale. The examined HNS steel was prepared by Pressurized Electroslag Remelting; its nominal composition is reported in Tab. 1. The samples were isothermally heated at 850 degrees C in successive steps up to 23 hours. Auger spectra were collected by using an Escalab Mk 1I spectrometer (VG Scientific) equipped with 5-channeltron detection system and electron gun LEG 200, operated at 10 keV and 1-10 nA beam current. The spectra were acquired in the constant retard ratio (1 : 2) mode. The photoemission measurements with high lateral resolution were performed by means of the Scanning Photoelectron Microscopy (SPEM) at the Elettra synchrotron. The SPEM can be operated in imaging and spectroscopic modes with a spatial resolution of about 150 nm and resolution in energy of 0.2 eV, respectively. More experimental details on this technique have been reported previously [5,6]. IF and elastic modulus measurements were carried out by means of the VRA 1604 analyzer [7] on the reeds of 13.4 mm x 6.0 mm x 0.26 mm. The samples have been heated up to 800 degrees C at constant rate of 1.7 x 10(-2) degrees C s(-1). The modulus was determined from the resonance frequency f (Eq. 1) being m a constant, L and h length and thickness of the vibrating reed, rho material density.

Il presente lavoro ha per scopo la caratterizzazione microstrutturale di giunti saldati mediante Friction StirSpot Welding (FSSW), realizzati in lega d’alluminio 6082. Viene inoltre prospettata una modalità dimodellazione dei medesimi che consenta la valutazione delle loro grandezze ingegneristicamente piùsignificative. La struttura dei giunti è esaminata con osservazioni di microscopia ottica, microscopiaelettronica in trasmissione, diffrazione dei raggi X (XRD) e viene confrontata con quella del materiale talquale. La zona deformata è anche caratterizzata con prove di indentazione strumentata FIMEC e viene svoltauna caratterizzazione a rigidezza su provini Tensile-Shear aventi un’unica giunzione FSSW.Utilizzando i dati derivanti da tutti i rilievi sperimentali descritti, viene svolta una indagine sistematica ondevalutare l’influenza che i parametri di saldatura hanno sulla variazione locale delle caratteristichemeccaniche del materiale. La modellazione FE di riferimento, basata sullo sviluppo di complessi modelli adelevata parametricità, tiene conto di tutti le variabili geometriche e tecnologiche nonché della differenziazionedelle zone termicamente e termomeccanicamente alterate; attese queste caratteristiche, essa consente divalutare, in maniera accurata, l’effetto strutturale che ne consegue.

Mediante macinazione ad alta energia e successiva sinterizzazione mediante tecnica SPS (Spark Plasma Sintering)è stata prodotta una lega FeMo a grano cristallino ultra fine (100-500 nm) con densità superiore al 99%della densità teorica. L’aggiunta di nanoparticelle di SiO2 ha consentito di limitare la crescita dei cristallitidurante la sinterizzazione, mantenendo così il grano ultrafine ottenuto con la macinazione.Il comportamento meccanico della lega è stato studiato con prove di trazione. La presenza di una distribuzionebimodale della dimensione dei cristalliti ha un effetto positivo sulla duttilità, attivando meccanismi di deformazioneresponsabili di un certo incrudimento. Sono state condotte anche prove FIMEC (Flat-top CylinderIndenter for Mechanical Characterization), i cui risultati trovano una corrispondenza, nei valori del carico disnervamento, molto buona con quelli delle prove di trazione. Queste prove sono state condotte anche a varietemperature, per individuare la Temperatura di Transizione Duttile-Fragile, che si è riscontrato diminuire conla dimensione dei cristalliti.