TRATTAMENTI TERMICI SIMULATI

TRATTAMENTI TERMICI SIMULATI

Il trattamento termico può essere definito come un operazione di riscaldamento e raffreddamento applicate a metalli e leghe allo stato solido in modo da ottenere le proprietà desiderate. Alcuni degli obiettivi del trattamento termico possono essere: miglioramento della duttilità, Alleviare gli stress interni, affinamento della granulometria, aumento della durezza o della resistenza alla trazione, miglioramento della lavorabilità, alterazione delle proprietà magnetiche, modifica della conducibilità elettrica, miglioramento della tenacità. Durante il processo di trattamento termico vi sono 2 requisiti fondamentali da rispettare: il controllo accurato del profilo di temperatura e il mantenimento della temperatura specificata per ottenere una temperatura della sezione trasversale uniforme. Anche il ciclo di raffreddamento è fondamentale, può avvenire ad aria o in liquido ed è determinato dalla microstruttura richiesta.

Esistono diversi processi di trattamento termico

Ricottura

La ricottura è il processo di riscaldamento dell’acciaio a una temperatura particolare nella regione dell’austenite e di raffreddamento dell’acciaio molto lentamente. Esistono molti derivati ​​​​del processo di ricottura, ma generalmente il processo è un processo di raffreddamento lento. Un altro derivato del processo di ricottura è noto come ricottura subcritica. Questo processo prevede il mantenimento a una temperatura inferiore alla linea di trasformazione inferiore, nella regione da 650 a 700 ° C, fino a quando l’acciaio non si è equalizzato attraverso la sua sezione trasversale in temperatura, seguito da un lento raffreddamento. Il raffreddamento lento può significare una velocità di raffreddamento compresa tra 2.5°C all’ora fino a 28°C all’ora.

Normalizzazione

La normalizzazione è un processo che rende normale la granulometria. Questo processo viene solitamente eseguito dopo operazioni di forgiatura, estrusione, trafilatura o piegatura pesante. Quando l’acciaio viene riscaldato a temperature elevate per completare le operazioni di cui sopra, la grana dell’acciaio crescerà. In altre parole, l’acciaio sperimenta un fenomeno chiamato “crescita del grano”. Questo lascia l’acciaio con una struttura a grana molto grossolana ed irregolare. Inoltre, quando l’acciaio è deformato meccanicamente dalle suddette operazioni, il grano si allunga. Ci sono modifiche alle proprietà meccaniche che si verificano a seguito della normalizzazione – in quanto l’acciaio normalizzato è morbido, ma non morbido come un acciaio completamente ricotto. La sua struttura a grana non è grossolana come un acciaio ricotto, semplicemente perché la velocità di raffreddamento è più veloce di quella della ricottura. Solitamente l’acciaio viene raffreddato in aria calma, priva di correnti d’aria. La temperatura di processo è praticamente la stessa della ricottura, ma i risultati sono diversi a causa della velocità di raffreddamento.

Distensione

La distensione è una procedura di trattamento termico intermedio per ridurre le sollecitazioni indotte residue dovute a lavorazione, fabbricazione e saldatura. L’applicazione di calore all’acciaio durante la sua lavorazione o fabbricazione aiuterà a rimuovere le sollecitazioni residue che, a meno che non vengano affrontate durante la produzione mediante distensione, si manifesteranno nella procedura di trattamento termico finale. È un’operazione a temperatura relativamente bassa che viene eseguita nella regione della ferrite, il che significa che non vi è alcun cambiamento di fase nell’acciaio, solo la riduzione delle sollecitazioni residue. La regione di temperatura è generalmente compresa tra 425 e 700 °C. Tuttavia, maggiore è la temperatura, maggiore è il rischio di ossidazione superficiale. In genere è meglio attenersi alle temperature più basse, soprattutto se l’acciaio è un acciaio “pretemprato”.
La durezza sarà ridotta se la temperatura di distensione supera la temperatura di rinvenimento dell’acciaio.

 

Indurimento da invecchiamento

In metallurgia, l’indurimento per invecchiamento è una tecnica di trattamento termico utilizzata per aumentare la durezza di una lega mediante un trattamento termico a temperatura relativamente bassa che provoca la precipitazione di componenti o fasi della lega dalla soluzione solida supersatura.

L’indurimento per invecchiamento crea cambiamenti nelle proprietà fisiche e meccaniche producendo particelle fini di una fase precipitata, che impediscono il movimento di dislocazioni o difetti nel reticolo di un cristallo. Le dislocazioni servono ad indurire il materiale. Viene utilizzato per aumentare la resistenza alla trazione e allo snervamento dei materiali, inclusa la maggior parte delle leghe di alluminio, magnesio/titanio/nichel e alcuni acciai inossidabili.

Nelle superleghe, è noto che causa un’anomalia della resistenza allo snervamento, fornendo un’eccellente resistenza alle alte temperature.

Rinvenimento

Il rinvenimento è un processo di trattamento termico, che viene utilizzato per aumentare la tenacità delle leghe a base di ferro. Il rinvenimento viene solitamente eseguito dopo l’indurimento, per ridurre parte della durezza in eccesso, e viene eseguito riscaldando il metallo a una temperatura inferiore al punto critico per un certo periodo di tempo, quindi lasciandolo raffreddare in aria ferma. La temperatura esatta determina la quantità di durezza rimossa e dipende sia dalla composizione specifica della lega che dalle proprietà desiderate nel prodotto finito.

In alcuni acciai bassolegati, contenenti altri elementi come cromo e molibdeno, il rinvenimento a basse temperature può produrre un aumento della durezza, mentre a temperature più elevate la durezza diminuisce. Molti acciai con elevate concentrazioni di questi elementi di lega si comportano come leghe indurenti per precipitazione, che producono gli effetti opposti nelle condizioni di tempra e rinvenimento, e sono indicati come acciai maraging.

Tempra

La tempra consiste nel raffreddamento rapido per immersione in acqua o olio di un oggetto metallico dall’elevata temperatura alla quale è stato riscaldato.

Questo di solito viene fatto per mantenere le proprietà meccaniche associate a una struttura cristallina o una distribuzione di fase che andrebbero perse con il raffreddamento lento. La tecnica è comunemente applicata agli oggetti in acciaio, ai quali conferisce durezza.

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