Usura di una lama, Centro Analisi Materiali

Usura di una lama

Uno dei fenomeni che porta un componente a non essere più utilizzabile per il suo scopo anche senza essere rotto è l'usura, ovvero il "consumo" del materiale conseguente allo sfregamento ripetuto e continuato contro una superficie. Dal confronto tra una lametta nuova ed una usata emergono interessanti informazioni sul "modo di degrado" di un oggetto di uso quotidiano.

PARTE SPERIMENTALE
Analisi chimica
Il materiale costituente il tagliente è classificabile coem acciaio inossidabile martensitico del tipo X46Cr13 (UNI EN 10088)

Esame mediante microscopia elettronica e microanalisi a raggi X
Una lama nuova si presenta come si può vedere nelle micrografie N°1 e N°2, relative al tagliente: si osserva in primo luogo la presenza verso il filo di uno strato più scuro, indizio della presenza di un rivestimento; inoltre il profilo del filo è lineare, senza microimperfezioni.

photo 1-2

photo 3-4

Le micrografie n°3 e n°4 sono state eseguite sulla prima lama della lametta usata. Si rileva una colorazione uniforme, indizio di un probabile distacco o assenza del rivestimento, e un filo molto irregolare.

photo 5

La mappa in figura 5 indica come in prossimità del tagliente della lama integra, sia presente una cocnetrazione di C e Nb assente sull'altra lama.

Esame metallografico
La struttura metallografica del supporto delle è tipica di un acciaio inossidabile ferritico. (foto 6)

Micrografia / Micrograph: 6
Attacco / Etching: Acqua Regia
Ingrandimenti / Magnification: 800X
Campione / Sample:LAMA NUOVA
Posizione / Position:Cuore
Sezione / Section:Trasversale

photo 6

La struttura metallografia del tagliente delle lame è tipica di un acciaio inossidabile martensitico. (foto 7)

Micrografia / Micrograph: 7
Attacco / Etching: Acqua Regia
Ingrandimenti / Magnification: 2000X
Campione / Sample: LAMA NUOVA
Posizione / Position: Cuore
Sezione / Section: Trasversale

photo 7

Sulla superficie della lama nuova, in tutto il suo sviluppo, si rileva un rivestimento antiusura di spessore pari a 0,5 µm (foto 8), mentre sulla superficie della lama usurata si rileva l'assenza del rivestimento e segni di scalfitura. (foto 9)

photo 8-9

Durezza
Come si può osservare in tabella N°2, i valori di durezza di supporto e lama della lametta nuova e di quella usata sono sostanzialmente uguali. Infatti la vera differenza tra le due sta nel fatto che nella seconda si è verificato il deterioramento del rivestimento.

Tabella N°2

	Lametta Nuova supporto	Lametta usata supporto	Lametta nuova Lama	Lametta Usata Lama
HV0,2	232	232	627	612

DISCUSSIONE
Sul tagliente delle lame di una lametta nuova è presente un rivestimento di NbC, ottenuto attraverso un processo di deposizione chimica e caratterizzato da elevata durezza e resistenza ad usura.

Nel corso dell'utilizzo, il rivestimento progressivamente viene asportato ed inizia il deterioramento del tagliente, che viene ad assumere un profilo fortemente irregolare. Logicamente si osserva una maggiore usura in corrispondenza dei punti in cui si è avuto il distacco del rivestimento.

CONCLUSIONI
La perdita di efficienza di una lametta da barba è identificabile come un fenomeno di usura a carico del rivestimento di carburo di niobio del tagliente e quindi del tagliente stesso in acciaio inossidabile martensitico.

E' molto probabile che ciò interessi relativamente all'utente, ovvero colui che quotidianamente si rade, mentre riveste notevole importanza per il costruttore, presumibilmente alla ricerca di un compromesso sempre migliore tra costo, efficienza e durata, avendo cura che, nella circostanza, quest'ultima sia abbastanza lunga, ma non troppo…

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