Misura della corrosione per vaiolatura (pitting) con la profilometria 3D

Sotto forma di fori, la corrosione per vaiolatura (pitting) è localizzata, può penetrare molto rapidamente nei materiali ed è una delle forme di corrosione più frequenti negli acciai inossidabili. La sua quantificazione è stata uno dei principali temi di studio degli ultimi anni. La corrosione per vaiolatura si quantifica in modi diversi, ad esempio con la profondità media dei pit, la profondità massima, il volume, ecc.

A differenza di altre tecniche come le sonde a contatto o l'interferometria, il profilometro 3D senza contatto, basato sul cromatismo assiale, può misurare quasi ogni superficie: le dimensioni dei campioni possono variare ampiamente grazie al piano aperto e non serve alcuna preparazione del campione. Durante la misura del profilo della superficie si ottiene un intervallo dal nano al macro, senza alcuna influenza della riflettività o dell'assorbimento del campione, con un'elevata capacità di misurare forti angoli di superficie e senza alcuna manipolazione software dei risultati. Misura facilmente qualsiasi materiale: trasparente, opaco, speculare, diffusivo, lucidato, ruvido, ecc. La tecnica del profilometro senza contatto offre una capacità ideale, ampia e semplice da usare per sfruttare al massimo gli studi di superficie quando serve un'analisi del pitting, insieme ai vantaggi della misura combinata 2D e 3D.

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La vista 3D e la vista in falsi colori di un'area scelta a caso sulla superficie del campione dopo la corrosione per vaiolatura mostrano pit di forme e profondità diverse. Offrono uno strumento immediato per osservare direttamente la distribuzione e la morfologia dei pit da diverse angolazioni. Diversi pit hanno una forma allungata, parallela alla direzione dei segni di lavorazione, il che indica l'importanza della finitura superficiale per la resistenza alla corrosione dei metalli.

I pit possono essere quantificati in molti modi con gli strumenti integrati nel software, come mostrano a titolo di esempio le figure seguenti. Si osserva che circa il 55% dei pit ha un'area aperta inferiore a 0,03 mm² e una profondità compresa tra 60 e 90 µm. Un quarto dei pit ha un volume di 4000–5000. Queste informazioni statistiche permettono di confrontare la resistenza al pitting di materiali diversi e danno una visione più approfondita del meccanismo di formazione e sviluppo dei pit.

In questa applicazione abbiamo mostrato come il profilometro 3D senza contatto NANOVEA possa caratterizzare con precisione la superficie di un acciaio inossidabile corroso per vaiolatura. I dati mostrano 95 pit nell'area misurata, con una densità di 0,3110 pit/mm². La densità dei pit, insieme alle informazioni statistiche generate dal software, come la perdita di volume e la distribuzione delle dimensioni dei pit, può essere usata per confrontare la resistenza al pitting con altri provini ottenuti in condizioni diverse. I dati mostrati rappresentano solo una parte dei calcoli disponibili nel software di analisi: queste statistiche possono essere calcolate sull'intera superficie misurata, oppure ogni pit può essere analizzato singolarmente selezionandolo.