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SILICAN - Scheda Tecnica

La necessità di avere a disposizione materiali sempre più sofisticati, in grado di lavorare in condizioni talvolta esasperate, ha stimolato numerosi studi per la ricerca di nuovi materiali o di trattamenti particolari che modifichino le caratteristiche dei materiali a disposizione.
Tra i più frequenti motivi di decadimento di un pezzo troviamo l'usura, l'abrasione e la corrosione.
Nel campo dei trattamenti superficiali il nikelchimico si è rivelato estremamente versatile per le numerose codeposizioni che possono essere effettuate (intendendo per codeposione un inglobamento di particelle di ridotte dimensioni in una matrice di nikelchimico) quali Ni-diamante, Ni-carburo di Boro, Ni-Al2O3, Ni-carburo di Silicio.
Dal punto di vista applicativo però la codeposizione Ni-SiC è la più diffusa per il suo ottimo comportamento nei confronti della usura ed abrasione e per il suo costo relativamente contenuto.

PROCEDIMENTO DI LAVORAZIONE
II bagno del Silican ha come costituenti gli stessi del bagno di nikelchimico, ai quali vengono aggiunte le particelle di SiC di dimensioni fra i 3 e 5µ.
Poichè il deposito di SiC avviene per gravità, soltanto le superfici dei pezzi esposte direttamente alla caduta delle particelle ne presenteranno l'inglobamento, mentre le superfici poste parallelamente alla direzione di caduta dei granuli o le superfici inferiori, ne saranno pressochè prive e quindi rivestite soltanto di nikelchimico.
Tale fatto è di fondamentale importanza per il posizionamento dei particolari nel bagno che molto spesso devono essere posti in rotazione in modo tale che le tutte superfici vengano a trovarsi anche se in tempi diversi in posizione perpendicolare alla direzione di caduta delle particelle di carburo di Silicio.

LE PROPRIETA DEL TRATTAMENTO SILICAN
Alcune, quali uniformità del deposito, assenza dell'effetto punta, resistenza alla corrosione, sono quelle caratteristiche del nikelchimico. Il Silican si differenzia da quest'ultimo per la durezza superficiale e la resistenza all'usura.

DUREZZA SUPERFICIALE
La durezza del codeposto Nikel-Sic passa dai 550 HV del nikelchimico ai 750 HV.
Sottoponendo i depositi di Silican ad un adeguato trattamento termico si ha un incremento della durezza sino a 1400 HV (74 RC).
Tale valore in realtà è fittizio, in quanto costituito da una media dei valori rilevati con il microdurometro. Infatti se la piramide di diamante dello strumento si appoggia su un granulo di carburo di Silicio, il valore sarà superiore a 1400 HV; viceversa se appoggia su un interstizio tra due granuli di SiC si avrà un valore di 1100 HV, tipico del nikelchimico ricotto.
Nella tabella viene riportato il valore della durezza del Silican ricotto in rapporto ad altri tipi di trattamenti.


Figura 6

RESISTENZA ALL'USURA
I depositi di Silican conferiscono ai particolari un'elevata resistenza all'usura. II loro comportamento è diverso a seconda del tipo di usura cui sono sottoposti e della temperatura di esercizio. Nella tabella successiva vengono riportati alcuni valori rilevati in condizioni di usura mista (anello-blocchetto) in presenza di lubrificanti a pressione relativamente elevata: si può notare il basso coefficiente di usura del Silican.

Disco

Blocchetto

µ

Perdita in peso

Disco

Blocchetto

Ni/P

Acciaio Rc 60

0,09

102,0

0,2

Ni/P*

Acciaio Rc 60

0,11

1,0

0,0

Ni/P+SiC*

Acciaio Rc 60

0,13

0,1

5,1

Ni/P+SiC*

Ni/P*

0,1

0,0

6,4

Ni/P+SiC*

Cromo Duro

0,07

0,5

1,1

Ni/P+SiC*

Ni/P+SiC*

0,06

0,2

0,2

* trattati per 5 ore a 290°C
 

Per quanto riguarda il coefficiente di usura, in Fig.8 sono rappresentati i comportamenti di diversi tipi di trattamenti superficiali sottoposti a diversi carichi.

Fig. 8 - Coefficiente di usura e proprietà antigrippanti di alcuni trattamenti superficiali, carichi elevati, con olio lubrificante.

SETTORI DI APPLICAZIONE
Il Silican può essere depositato su tutti i metalli elencati per il nikelchimico.
Sono numerosi i suoi campi di applicazione.
L'impiego del Silican permette ad esempio di evitare le deformazioni di particolari in seguito a trattamenti termici di indurimento superficiale. Si pensi alla deformazione di una guida sagomata in acciaio della lunghezza di 1-2 metri dopo la tempera.
L'impiego del Silican è consigliato quando in un particolare si desidera conciliare esigenze di leggerezza, resistenza all'usura ed elevata durezza superficiale: ad esempio, alluminio in sostituzione dell'acciaio.
In fase di progettazione rimane comunque indispensabile tener presente, nel caso di AI, ghisa e rame, che il carico eccessivo di un pezzo messo a contatto può portare allo sfondamento del substrato stesso in quanto il Silican conferisce un'elevata durezza ma solo superficiale.
Nel caso di acciai, il Silican ha trovato impiego nel caso di teste di estrusione, piani scorrimento vetri, calibri, tastatori...
 
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