Trattamenti termici degli acciai: Bonifica

Rubrica: Trattamenti termici

Titolo o argomento: Bonifica

Per i punti critici (Ac1, Ac3…) fare riferimento al diagramma Ferro Carbonio e le spiegazioni riportate nell’articolo introduttivo (vedi i Link Correlati in basso).

Bonifica

Una Bonifica può essere definita una tempra seguita da rinvenimento a temperatura relativamente alta. Quando si esegue il T.T. di tempra si rischia che l’acciaio divenuto martensitico rimanga troppo a lungo sotto tensione e si posano quindi formare delle cricche o distorsioni. A tale scopo si esegue il rinvenimento. Il processo di tempra seguito da rinvenimento prende il nome di T.T. bonifica.

Fasi

Riscaldamento alla temperatura di tempra e permanenza fino alla completa formazione della struttura austenitica.

Raffreddamento sino alla temperatura ambiente con velocità superiore a quella critica.

Successivo e immediato riscaldamento sino ad una temperatura inferiore ad Ac1 (450-700°C).

Permanenza a tale temperatura fino alla trasformazione della martensite in sorbite.

Raffreddamento rapido nel caso l’acciaio sia suscettibile alla “fragilità al rinvenimento”, in alternativa non è necessario un rapido raffreddamento.

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Diagramma Ferro Carbonio

Trattamenti termici degli acciai: Rinvenimento

Rubrica: Trattamenti termici

Titolo o argomento: Rinvenimento

Per i punti critici (Ac1, Ac3…) fare riferimento al diagramma Ferro Carbonio e le spiegazioni riportate nell’articolo introduttivo (vedi i Link Correlati in basso).

Rinvenimento

Si tratta di un trattamento termico che permette al pezzo trattato di acquisire un’elevata resistenza a trazione e, al tempo stesso, buone capacità di allungamento e tenacità. Si riscontra inoltre una diminuzione di fragilità.

Fasi

Riscaldamento fino ad una temperatura inferiore ad Ac1 e pari a circa 100-200°C. A queste temperature la struttura martensitica ottenuta con la tempra non cambia tuttavia si riduce la durezza di tale struttura. Tale calo di durezza offre una notevole riduzione delle tensioni interne aumentando la resilienza.

In alternativa riscaldamento fino ad una temperatura inferiore ad Ac1 e pari a circa 450-650°C. A queste temperature la struttura martensitica ottenuta con la tempra diventa sorbite e ciò cambia notevolmente tutte le proprietà dell’acciaio nel quale diminuisce notevolmente la resistenza in cambio di allungamento e tenacità ancora maggiori rispetto al primo tipo di riscaldamento.

Permanenza alla suddetta temperatura dalle 2 alle 10 ore.

Raffreddamento veloce (in acqua oppure olio) per gli acciai soggetti alla fragilità al rinvenimento.

Raffraddamento (in aria) a qualsiasi velocità per gli acciai non soggetti alla fragilità al rinvenimento.

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Diagramma Ferro Carbonio

Trattamenti termici degli acciai: Tempra

Rubrica: Trattamenti termici

Titolo o argomento: Tempra

Per i punti critici (Ac1, Ac3…) fare riferimento al diagramma Ferro Carbonio e le spiegazioni riportate nell’articolo introduttivo (vedi i Link Correlati in basso).

Tempra

In realtà non vi è un unico trattamento termico di tempra. Ne esistono diverse tipologie: tempra diretta; tempra scalare martensitica; tempra scalare bainitica; tempra con isteresi; tempra incompleta; tempra superficiale; tempra superficiale a induzione; tempra superficiale alla fiamma. Quello che sostanzialmente accomuna tutti i trattamenti termici di tempra è quanto segue. Lo scopo è quello di ottenere una struttura martensitica che conferisce maggior durezza, maggior carico di rottura e carico al limite di elasticità; maggior resistenza all’usura; un’elevata resistenza alle sollecitazioni di fatica. Tuttavia esistono anche degli svantaggi come la diminuzione della resilienza e dell’allungamento percentuale a rottura nonché la presenza di maggiori tensioni interne dei pezzi o addirittura: la distorsione di essi.

Fasi

Riscaldamento a temperatura superiore ad Ac3 (acciai ipoeutettoidi) o superiore ad Ac1 (acciai ipereutettoidi).

Permanenza alla suddetta temperatura per un tempo sufficiente per ottenere l’equilibrio strutturale delle zone interessate: ovvero l’austenizzazione.

Raffreddamento con una velocità superiore alla velocità critica di tempra fino ad una temperatura prossima ad Ms (vedi temperatura spiegate nel paragrafo dei punti critici).

Le successive fasi di raffreddamento sono differenti a seconda del tipo di tempra che si desidera ottenere e quindi degli scopi per i quali i trattamenti vengono effettuati.

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Diagramma Ferro Carbonio

Trattamenti termici degli acciai: Ricottura e Ricottura di Normalizzazione

Rubrica: Trattamenti termici

Titolo o argomento: Ricottura e Ricottura di Normalizzazione

Per i punti critici (Ac3, Ar3, Ar1…) fare riferimento al diagramma Ferro Carbonio e le spiegazioni riportate nell’articolo introduttivo (vedi i Link Correlati in basso).

Ricottura

Con la denominazione generica di ricottura si fa riferimento a quei trattamenti termici che comprendono un riscaldamento ad una temperatura vicina ad Ac3 per un determinato tempo a cui fa seguito un raffreddamento piuttosto lento che dà luogo alle strutture previste dal diagramma Ferro-Carbonio. I trattamenti termici di ricottura si distinguono in diverse tipologie: Ricottura completa, Ricottura di omogeneizzazione Ricottura di Globulizzazione,  Ricottura di Ricristallizzazione, Ricottura isotermica, Ricottura di Normalizzazione. Noi tratteremo solo i trattamenti inerenti il campo motoristico.

Ricottura di Normalizzazione (o Normalizzazione)

Trattamento termico effettuato nel caso si desideri rendere omogenea una struttura quale ad esempio: cristalli ingrossati per surriscaldamento; strutture fibrose; tutti i pezzi meccanici ottenuti a caldo.

Fasi

Riscaldamento fino ad una temperatura di 40-80°C sopra ad Ac3 per gli acciai ipoeutettoidi oppure fino ad Ac1 (più raramente Acm) per gli acciai ipereutettoidi.

Permanenza a tale temperatura per un tempo proporzionale alle dimensioni dei pezzi e sino a che si realizza la completa austenizzazione dell’acciaio.

Raffreddamento di media velocità, all’aria, ma più lento della “velocità critica inferiore”.

La velocità critica inferiore si indica con Vc.i. ed è la velocità alla quale Ar3 e Ar1 (vedi il Diagramma Ferro Carbonio ed i Punti critici) si sovrappongono. Quando si raggiunge la velocità critica inferiore cessa la formazione della ferrite.

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Diagramma Ferro Carbonio