Home -> Aspetti tecnici -> FAQ

• Che cos’è la corrosione interfacciale e quali tipi di acciaio vengono colpiti?
• Quali metalli d’apporto per brasatura sono consigliati per evitare la corrosione interfacciale?
• È possibile utilizzare altri metalli d’apporto per evitare la corrosione interfacciale?
• Perché si verifica la criccatura del carburo di tungsteno dopo la brasatura?
• Che cosa si può fare per prevenire cricche nel carburo di tungsteno cementato?
• Come è possibile migliorare la bagnatura dei metalli d’apporto per brasatura sul carburo di tungsteno cementato?
• Che cosa pensare dei metalli d’apporto per brasatura contenenti stagno o silicone?
• Quali metalli d’apporto sono adatti agli ambienti marini o con acqua di mare?
• Quali metalli d’apporto sono consigliabili per la brasatura sequenziale o a passo?
• I metalli d’apporto per brasatura possono produrre una corrispondenza di colore per metalli diversi?
• Nell’ambito della brasatura, cos’è la criccatura da stress, o penetrazione intergranulare, e come può essere evitata?
• Quali precauzioni di sicurezza devono essere seguite con i metalli d’apporto contenenti cadmio?

La corrosione interfacciale in fessura è un particolare tipo di danneggiamento dei giunti brasati in acciaio inox esposti ad acqua o umidità durante l’uso. In queste condizioni si potrebbe avere un danneggiamento dei giunti lungo l’acciaio inox - l’interfaccia del metallo d’apporto per brasatura.

Affinché si verifichi un danneggiamento del giunto per corrosione interfacciale, è necessario che si producano i seguenti criteri.
1). Almeno un componente del giunto deve essere fabbricato in acciaio inox.
2). Il metallo d’apporto per brasatura deve essere soggetto a questa forma di attacco.
3). Il giunto completo deve essere esposto ad ambienti umidi o bagnati durante l’uso.

Tutti i tipi di acciaio inox sono soggetti all’attacco della corrosione interfacciale. Gli acciai inox di tipo martensitico e ferritici a basso contenuto o esenti da nichel (per es. i tipi 403, 410, 416, 420, 430, 431) sono i più soggetti alla corrosione interfacciale in fessura.

I gradi austenitici di acciaio inox (per es. i tipi 302, 303, 304, 316, 321) sono più resistenti. Il danneggiamento di questi gradi è raro, purché vengano scelte le corrette leghe per brasatura.

Esistono diversi altri tipi di metalli d’apporto che è possibile utilizzare per evitare il potenziale problema della corrosione interfacciale:

Prodotti Orobraze™                           Metalli d’apporto per brasatura a base di oro
Prodotti Pallabraze™                          Metalli d’apporto per brasatura a base di palladio
B-Bronze™ e C-Bronze™                      Metalli d’apporto per brasatura a base di rame 
Saldanti dolci come P40™                   Metalli d’apporto all’argento/stagno 

Consultate Johnson Matthey per maggiori informazioni su questi prodotti o su qualsiasi altro argomento relativo a questo problema.

Ecco tre passi da seguire per prevenire cricche nei segmenti di carburo di tungsteno:

1. Progetto del giunto per la prevenzione delle cricche
Aumentando lo spazio fra i giunti si ottiene uno strato più spesso di metallo d’apporto per brasatura duttile, in grado di
contenere gli stress causati dai diversi coefficienti di espansione.
Su carburi di grandi dimensioni l’uso di materiali di rinforzo sottili può causare cricche in quanto non sono in grado di resistere al forte stress risultante dalla contrazione durante il raffreddamento. Materiali di rinforzo più spessi o corpi per contenere il carburo possono ridurre l’incidenza del danneggiamento. Con lunghi pezzi di carburo la piegatura o la criccatura possono rappresentare un problema. Per risolverlo, è necessario considerare l’uso di pezzi di carburo multipli.

2. Scelta del metallo d’apporto per la prevenzione delle cricche
Le leghe di metalli d’apporto per brasatura scorrevoli tradizionali, quali Silver-flo™ 55, in grado di riempire gli intervalli dei giunti di 0,05 mm, sono efficaci per la brasatura di carburi di lunghezza fino a 9 mm.
I pezzi di carburo di maggiori dimensioni possono essere sottoposti a stress tali da produrre cricche durante la brasatura o nella successiva operazione di molatura. Per queste applicazioni il giunto deve essere ispessito artificialmente. Per questo scopo, usare o un metallo d’apporto per brasatura meno scorrevole come Argo-braze™ 49H, o un materiale per brasatura trilaminato. 

3. Raffreddamento e rifinitura    
Si consiglia sempre un raffreddamento lento e uniforme del carburo per prevenire stress e possibili cricche. Non si consiglia il raffreddamento in acqua. È consigliabile evitare gli stress termici durante la molatura e la finitura del componente di carburo.

Il carburo cementato viene bagnato più facilmente dal metallo d’apporto per brasatura fuso se la superficie viene brevemente levigata prima della brasatura, quindi sgrassata e tenuta pulita prima di applicare il disossidante.
Il grado di bagnatura del metallo d’apporto in un pezzo di carburo di tungsteno cementato dipende dalla sua composizione. I carburi di tungsteno cementati con piccole aggiunte di titanio o tantalio sono più difficili da bagnare rispetto ai carburi standard.

La bagnatura può essere migliorata utilizzando metalli d’apporto per brasatura contenenti nichel o manganese (per es. Argo-braze™ 49H) e disossidanti speciali modificati al boro come Tenacity™ N. 6 Flux polvere o pasta. Per ovviare a questo problema, inoltre, è possibile placcare o rivestire il carburo con un metallo facile da bagnare come il rame o il nichel.

In generale, durante la brasatura del carburo di tungsteno cementato è necessario adottare un modello di riscaldamento che porta entrambi i componenti alla temperatura di brasatura contemporaneamente. Prestare attenzione a evitare il surriscaldamento del componente in carburo di tungsteno cementato, in quanto ciò aumenta gli stress. Una volta fuso il metallo d’apporto, è consigliabile muovere leggermente il carburo per migliorare la bagnatura ed espellere disossidante o gas intrappolato.

I metalli d’apporto contenenti stagno sono “fragili a caldo” e possono tendere alla criccatura se raffreddati da alte temperature (oltre 300˚C). Ciò è particolarmente vero per i metalli d’apporto con temperature di brasature medie o alte.  Se impiegati nella brasatura di componenti con coefficienti di espansione termica molto diversi non bisogna raffreddarli.

I metalli d’apporto contenenti silicone possono essere utilizzati per brasare assemblaggi di acciaio, ma non sono consigliabili su componenti in acciaio soggetti a forte pressione o a stress da fatica durante l’uso, in quanto il silicone forma un composto intermetallico di ferro fragile.

Durante la brasatura di assemblaggi che entrano in contatto con acqua di mare e altre soluzioni acquose con un’elevata concentrazione di ioni, è importante che sia il metallo di base, sia il metallo d’apporto per brasatura siano resistenti alla dezincatura.

Johnson Matthey ha iniziato la ricerca in questo ambito negli anni ’40, scoprendo che i metalli d’apporto Silver-flo™ 60, 56, 55, 452, 44 e 43 offrono tutti un’eccellente resistenza alla dezincatura. Queste leghe di metalli d’apporto, di conseguenza, hanno trovato impiego nella brasatura di tubature marine e accessori delle installazioni off-shore e nella costruzione navale.

Fra questi metalli d’apporto, Silver-flo™ 55 è il più comunemente impiegato in quanto presenta una bassa temperatura di brasatura ed eccellenti caratteristiche di scorrevolezza.

Per costruire un assemblaggio in due o più operazioni di brasatura, può essere necessario utilizzare metalli d’apporto per brasatura con punti di fusione consecutivamente più bassi. Questa tecnica evita il coinvolgimento dei giunti precedentemente brasati. Vi sono numerosi metalli d’apporto con brevi intervalli di fusione che sono ideali per questo lavoro. 

Anche Silver-flo™ 24, 20 e 16 sono adatti alla brasatura a passo.

In alcune applicazioni la corrispondenza di colore fra i metalli d’apporto per brasatura e i metalli di base è ovviamente preferibile. A questo scopo, prendere in considerazione le seguenti leghe Silver-flo.

1. Silver-flo™ 60, 56 e 55 sono di colore argentato e sono adatte all’uso su nichel, acciaio o acciaio inox, purché non vi sia pericolo di corrosione interfacciale
2. Silver-flo™ 20, 18 e 16 sono più gialli o di colore ottone. Di conseguenza, offrono una corrispondenza di colore abbastanza buona per l’ottone, ma il punto di fusione del metallo d’apporto può essere relativamente vicino a quello del metallo di base.

Le leghe di nichel e a base di nichel sono soggette a cricche durante la brasatura con i metalli d’apporto per brasatura all’argento. Questa criccatura viene spesso definita penetrazione intergranulare o criccatura da stress. Anche le leghe di rame ad alto contenuto di nichel, come cupronichel 70:30, tendono a questo tipo di danneggiamento. Rimuovere la fonte di stress elimina il problema.

Silver-flo™ 60 è consigliato laddove non sia possibile garantire l’assenza di stress. Il contenuto di zinco relativamente basso e l’elevata temperatura di brasatura lo rendono meno soggetto allo sviluppo di cricche da stress.

Il potenziale danno dei fumi di ossido di cadmio è oggi ampiamente riconosciuto. L’estrazione localizzata di fumi durante la brasatura è ora praticamente obbligatoria. Il metallo d’apporto non deve mai essere riscaldato direttamente con una fiamma. Per la fusione del metallo d’apporto è necessario utilizzare il calore indiretto dei componenti da congiungere. Se i metalli d’apporto contenenti cadmio sono considerati come possibile causa di rischi per la salute, allora utilizzare un metallo d’apporto esente da cadmio della gamma Johnson Matthey Silver-flo™.
Informazioni complete sui livelli di esposizione (OES) sono fornite nelle singole Schede Tecniche sulla Sicurezza dei Materiali. Consultate sempre queste schede prima dell’uso di metalli d’apporto per brasatura contenenti cadmio.
L’uso di metalli d’apporto contenenti cadmio non è consentito nella produzione di attrezzature per il trattamento di alimenti e bevande, apparecchiature mediche, componenti automobilistici, prodotti elettrici ed elettronici.

Scaricate il Bollettino di informazione del Dipartimento per la Salute e la Sicurezza del Regno Unito - “Il cadmio nella brasatura dolce o forte all’argento - Scheda tecnica N. 31”  www.hse.gov.uk/pubns/eis31.pdf .