Rinvenimento, distensione e normalizzazione
Il trattamento termico è tutto l’insieme delle operazioni che consistono nel riscaldamento e nel raffreddamento, con l’obiettivo finale di modificare la struttura cristallina di un acciaio. In questo modo il materiale oggetto di lavorazione può assumere delle particolari caratteristiche, sia a livello meccanico che tecnologico.
Ma cerchiamo di capirne di più sull’applicazione di questa tecnica, scoprendo a cosa serve il trattamento termico e quali sono i principali trattamenti a cui gli acciai possono essere sottoposti dal punto di vista dell’innalzamento e della riduzione repentina della temperatura.
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Incide:
- A cosa serve il trattamento termico
- I principali trattamenti termici per gli acciai
- La tempra
- Il rinvenimento
- La ricottura
- La cementazione
- La nitrurazione
- La carbonitrurazione
- Utilizzi e vantaggi dei trattamenti termici
- Conclusioni
A cosa serve il trattamento termico
Il trattamento termico consiste nell’applicare un ciclo termico, con determinate condizioni e temperature, a cui segue un processo di raffreddamento più o meno lento. La finalità principale consiste nel fatto che il metallo che viene così lavorato o la lega metallica, come in genere l’acciaio, attraversino un processo di trasformazione, assumendo determinate caratteristiche meccaniche e tecnologiche.
Per poter applicare in maniera più determinata e con finalità ben precise il trattamento termico su un pezzo in lavorazione, bisogna conoscere la struttura della lega metallica. Di solito, a tale scopo, si utilizza il cosiddetto diagramma di stato della lega.
Il diagramma indica la struttura di equilibrio di un metallo o di una lega ad una certa temperatura. È tramite l’applicazione di curve che si possono vedere gli effetti del riscaldamento e del raffreddamento.
Leggi anche: Che cos’è la tempra laser.
I principali trattamenti termici per gli acciai
Ma quali sono i principali trattamenti termici a cui possono essere sottoposti gli acciai? Si tratta sempre di considerare le modifiche che possono essere apportate nell’innalzamento della temperatura e nel raffreddamento. Vediamoli più in dettaglio.
La tempra
La tempra consiste nel riscaldamento veloce di un pezzo in lavorazione che spesso avviene, nelle tecnologie più innovative, non ad induzione, ma tramite l’applicazione di un fascio di laser. Con l’energia e il calore ricavati dal laser viene riscaldato il pezzo e poi questo viene sottoposto ad un processo di raffreddamento repentino, in modo che possa assumere determinate caratteristiche di precisione di lavorazione.
È un procedimento molto vantaggioso, perché comporta molti benefici, in quanto il fascio di laser può essere controllato in maniera precisa per quanto riguarda la temperatura e la direzione. Di solito i manufatti che derivano da questo tipo di lavorazione sono resistenti e perfetti.
Il rinvenimento
Il rinvenimento è un trattamento termico che viene applicato sul metallo e che viene eseguito con lo scopo di ridurre gli effetti negativi della tempra sul materiale, quando questo presenti caratteristiche di eccessiva durezza e potrebbe quindi essere sottoposto ad un processo di fragilità.
Quindi il rinvenimento di solito viene applicato dopo la tempra. Si tratta di un processo duplice che prende il nome tecnico di bonifica.
La ricottura
La ricottura si può distinguere in varie tipologie. Ci sono per esempio quella completa, quella di lavorabilità, la ricottura di globulizzazione, di ricristallizzazione e la ricottura isotermica. La ricottura di una lega metallica è un trattamento termico che è rappresentato dal riscaldamento ad una temperatura del pezzo superiore a quella di austenitizzazione.
Segue a questo riscaldamento una permanenza di una certa durata e poi si applica un lento raffreddamento, che di solito avviene in forno. Lo scopo da raggiungere con questa tecnica consiste nel raggiungimento dell’equilibrio chimico, strutturale e meccanico.
La cementazione
La cementazione o più esattamente carbocementazione è un trattamento di tipo termochimico, che ha come principale scopo quello di aumentare la durezza superficiale dell’acciaio attraverso la diffusione in superficie del carbonio.
L’obiettivo finale è quello di ottenere un prodotto con la superficie molto dura, resistente all’usura e agli urti, da utilizzare per esempio nei denti degli ingranaggi o negli organi di trasmissione.
La nitrurazione
La nitrurazione gassosa è un tipo di trattamento termochimico che ha la finalità di diffondere l’azoto nello strato superficiale dell’acciaio. In questo modo il manufatto diventa più duro a livello superficiale, migliora la resistenza all’usura, è capace di generare un minore attrito ed ha una maggiore resistenza alla corrosione. Inoltre si caratterizza per una certa stabilità dimensionale.
La carbonitrurazione
La carbonitrurazione è un processo che viene definito in gergo tecnico di carbocementazione austenitica. È molto simile alla cementazione. Prevede l’aggiunta di azoto per creare uno strato superficiale indurito nel metallo e aumentare così la resistenza all’usura e la durezza superficiale.
Soprattutto il processo di carbonitrurazione viene utilizzato per il trattamento di piccole componenti in serie.
Leggi anche: Il processo della tempra a laser: vantaggi e lavorazioni.
Utilizzi e vantaggi dei trattamenti termici
I trattamenti termici per gli acciai sono utilizzati in molti ambiti. Per esempio vengono utilizzati nell’industria edile e in quella delle automobili, ma in generale nell’industria che si occupa della progettazione e realizzazione di macchine pesanti.
Trovano applicazione anche nella produzione della cellulosa e della carta. I trattamenti termici per gli acciai sono utilizzati anche nel campo del nucleare e in quello aerospaziale. Inoltre vengono sfruttati anche nell’industria che si occupa della produzione di energia.
Hanno un così vasto campo di applicazione perché sono indubbi i vantaggi che possono riuscire ad apportare. Infatti rendono i manufatti che vengono lavorati particolarmente resistenti. Gli elementi che sono oggetto di lavorazione con i trattamenti termici assumono caratteristiche importanti, come per esempio la resistenza all’usura e la resistenza agli urti.
Conclusioni
FG Gruppo si occupa di trattamenti termici per gli acciai: trattamenti come tempra, rinvenimento, ricottura, cementazione, nitrurazione e carbonitrurazione.
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