Studio del comportamento tribologico della lega EN AW-4006 sottoposta ad ossidazione anodica dura con sigillatura agli ioni d’Argento

This work deals with the tribological evaluation of the hard-anodized EN AW-4006 aluminum alloy by comparing three different treatments: a standard hard-anodizing and two innovative anodizing treatments which comprise filling-up the oxide porosity with Silver ions. Before wear tests, microstructure and mechanical properties of coatings were determined by microhardness and roughness. The wear tests were performed by a ball-on-disc tribometer, in lubricated and unlubricated conditions and using 100Cr6 steel balls as counterpart material. After wear tests, the worn surfaces were characterized by scanning electron microscopy equipped with energy dispersive spectroscopy (SEM/EDS) to identify the wear mechanisms. The hard-anodizing treatment showed the best performance in terms of coefficient of friction and wear rate, irrespective the wear test conditions. For all treatments and in unlubricated conditions, material transfer onto the anodic film was observed. In lubricated conditions, small cracks were detected on the anodic oxide layer.

Il presente lavoro riguarda la caratterizzazione tribologica della lega di alluminio EN AW-4006 trattata mediante diverse tipologie di ossidazione anodica: da un lato un trattamento tradizionale di ossidazione anodica dura, scelto come riferimento, dall’altro due nuove tipologie di trattamento che si differenziano per le diverse modalità di fissaggio idrotermico della porosità dell’ossido con ioni d’Argento. Le prove tribologiche sono state condotte sia a secco sia in condizioni di lubrificazione con olio d’oliva e olio di soia, in configurazione ball-on-disc e utilizzando come materiale antagonista sfere in acciaio 100Cr6. I risultati sperimentali hanno messo in evidenza che il trattamento di ossidazione anodica dura è il più performante in tutte le condizioni testate. Per tutti e tre i trattamenti, è stato osservato, in assenza di lubrificazione, il trasferimento di materiale sullo strato anodizzato; in condizioni di lubrificazione, indipendentemente dal tipo di olio impiegato, sulle piste d’usura sono state osservate soltanto sottili cricche a carico del film di ossido.