Trattamenti Termici, Metallurgia

Trattamenti termici

Un trattamento termico è un ciclo termico che viene realizzato in un materiale per modificarne la microstruttura, rendendola idonea al successivo utilizzo dei materiali.

Fasi

• Riscaldamento
• Permanenza
• Raffreddamento

Tuttavia, un pezzo reale avrà curve di riscaldamento e di raffreddamento diverse per la parte interna e quella superficiale, dovuto al fatto che la parte superficiale si riscalda più velocemente e si raffredda più velocemente rispetto al cuore del pezzo, ovvero alla parte interna.

Il tempo di permanenza tipicamente è quello del cuore, in quanto solitamente si vuole avere la stessa fase omogeneamente in tutto il pezzo. In alcuni casi è necessario bilanciare il tempo di permanenza in modo da non avere poi strutture troppo grossolane in superficie.

Classificazione trattamenti termici industriali

Austenitizzazione

La fase iniziale di un trattamento termico che preveda una trasformazione di fase è denominata austenitizzazione. Tale processo consiste in un riscaldamento effettuato in modo da ottenere una struttura che sia austenitica in modo completo o parziale, in funzione della composizione chimica dell’acciaio.

Trattamenti con superamento dei punti critici

Durante la permanenza alla temperatura di austenitizzazione (Ta, temperatura alla quale l’austenitizzazione avviene in un'ora), le strutture si trasformano in austenite.

Ricottura completa

Trattamento termico in cui il materiale viene portato e mantenuto ad alta temperatura per un determinato periodo di tempo e in seguito raffreddato lentamente.

Utilità ricottura

• Eliminare le tensioni
• Ridurre la durezza
• Aumentare la tenacità e la duttilità
• Ottenere una determinata microstruttura

Avviene in 3 fasi:

• Riscaldamento alla temperatura desiderata
• Mantenimento a questa temperatura
• Raffreddamento lento in forno fino a temperatura ambiente

Strutture ottenute: perlita e ferrite grossolane.

N.B: Se la velocità di variazione è elevata si possono indurre tensioni interne che possono portare a deformazioni e a rottura. All’aumentare della temperatura, la velocità del processo aumenta.

Ricottura isoterma

La ricottura completa ha costi elevati; per questo solitamente viene sostituita dalla ricottura isoterma, trattamento termico che consiste in:

• Porre il pezzo in un primo forno, raggiungere Ta e mantenerla
• Spostare velocemente il pezzo in un altro forno a temperatura inferiore e lasciarlo lì per il tempo necessario

Normalizzazione

Trattamento termico con superamento dei punti critici.