Paniere di Fondamenti di metallurgia (2025) - Risposte aperte

Generano

raffreddamento che avvengono in condizioni di non equilibrio. strutture

anche profondamente diverse da quelle previste dai diagrammi di stato.

I trattamenti termici consistono in tre operazioni:

-riscaldamento del materiale

-mantenimento del materiale ad una data temperatuta definita e per un certo tempo

-raffreddamento con velocità che segue criteri o leggi opportune

09.Descrivere la trasformazione perlitica

La trasformazione perlitica si ha per temperature di permanenza elevate, è legata a

fenomeni diffusivi del C e degli elementi di lega nell’austenite. I carburi che si

formano sono sia delle cementiti legate che dei carburi legati veri e propri. E’ un

aggregato lamellare e la distanza tra le lamelle diminuisce al diminuire della

temperatura. Scaricato da Padel Clips (padelclip1@gmail.com)

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Lezione 026

05.Descrivere le proprietà della martensite

La microstruttura della martensite negli acciai al carbonio dipende dal contenuto di

carbonio nell’acciaio La durezza e la resistenza meccanica della martensite Fe-C

dipendono dal contenuto di carbonio e aumentano con esso. Tuttavia, all'aumentare

del tenore di carbonio si ha anche una diminuzione della duttilità e della tenacità. La

martensite a basso tenore di carbonio deve la sua resistenza meccanica all' alta

concentrazione di dislocazioni. Non è adatta ad impieghi meccanici.

06.Dopo la tempra quale microstruttura si crea

Il trattamento di tempra consiste nel brusco raffreddamento di un materiale dopo

averlo portato a temperatura di austenitizzazione. Grazie alla tempra si trasforma la

struttura perlitica dell'acciaio in martensitica: si porta la lega da temprare a una

temperatura di circa 50 °C sopra quella di austenitizzazione e lo si raffredda molto

rapidamente fino a temperatura ambiente.

07.In che cosa consiste il ciclo della ricottura

Il ciclo consiste : in un riscaldamento ad una temperatura opportuna (in modo

che l’acciaio sia austenitico), permanenza per un tempo sufficiente ed un lento

raffreddamento effettuato in forno. La ricottura viene effettuata riscaldando

l’acciaio in campi di esistenza dell’austenite a temperature differenti a secondo

del tipo di acciaio. L’acciaio viene mantenuto alla temperatura selezionata per un

tempo sufficiente a far avvenire la sua completa austenitizzazione. Segue quindi

un raffreddamento lento in forno in modo che tutte le trasformazioni avvengano

in condizioni prossime a quelle di equilibrio.

08.Cos’è la bonifica

trattamenti termici che consiste in una tempra seguita da un rinvenimento.

Insieme di

Nel corso della tempra degli acciai si ha formazione di martensite, una struttura ad

elevata durezza e notevole carico di rottura, ma con una resilienza bassa. Data la

possibilità di rottura si sottopone l'acciaio ad un trattamento termico di rinvenimento,

per trasformare parte della martensite in martensite rinvenuta. Effettuare un

trattamento di bonifica che è tanto più utile quanto più alta è la percentuale di

carbonio. In genere gli acciai destinati a questo trattamento hanno lo 0,4-0,6% di C e

sono appunto detti acciai da bonifica. Viene definita bonifica questa sequenza di

trattamenti solo nel caso in cui il rinvenimento avvenga ad una temperatura maggiore

°C (salvo nel caso degli acciai per molle che vengono rinvenuti a circa

di 550

450 °C).

Lezione 027

10.Descrivere il trattamento termico di cementazione

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E’ un trattamento termochimico di diffusione in cui l’acciaio viene arricchito

superficialmente di carbonio. Ci sono tre tipi di cementazione:

-solida

-liquida

-gassosa

L’acciaio cementato subisce un processo di indurimento mediante tempra immediata

o successiva. I parametri influenzanti la penetrazione del C sono:

• Composizione chimica dell’acciaio

• Temperatura di cementazione

• Durata trattamento

• Sostanza cementante

La cementazione è:

• favorita dagli elementi che formano carburi (Cr, Mo);

• ostacolata da elementi che formano soluzioni solide (Ni, Si, Al).

L’indurimento dello strato superficiale cementato si ottiene

generalmente mediante tempra. I pezzi possono quindi subire un rinvenimento di

distensione (150-190°C), con un aumento della tenacità dello strato cementato.

Lezione 028

03.Classificare gli acciai base all’impiego

Acciai da costruzione di uso generale:



-di base

-di qualità

Acciai speciali da costruzione:



-da bonifica

-autotempranti

-da nitrurazione

-da cementazione

-per funi

-per molle

-speciali per cuscinetti a rotolamento

-automatici

-Maraging

Acciai per usi particolari:



-per impieghi a bassa T

-per impieghi ad elevata T

-Hadfield

Acciai per utensili:

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-per lavorazioni a freddo

-per lavorazioni a caldo

-rapidi

Acciai inossidabili:



-Ferritici

-Martensitici

-Austenitici

-Bifasici (duplex)

Lezione 030

03.Negli acciai di qualità quali sono i metodi di rafforzamento

-Incrudimento: Si sottopone il metallo ad una lavorazione plastica a freddo, aumentando in tal

modo la densità delle dislocazioni. In tal modo il moto delle dislocazioni incontra un maggiore

numero di ostacoli.

-Affinamento del grano : I bordi grano costituiscono un forte ostacolo al moto delle

dislocazioni. Al diminuire della dimensione media dei grani, aumenta la superficie dei bordi grano.

Controllo di df:

-velocità di raffreddamento a T del naso perlitico e trasformazione isoterma della

austenite

-stabilizzare il grano deformato allungato dell’austenite mediante Al, Nb,V che

formano con N e C: Al N, carburi e carbonitruri di Nb e V sul confine dei grani

Lezione 031

03.Descrivere i modi per aumentare la resistenza negli acciai speciali da

costruzione

1) incrudimento:

• aumenta il numero delle dislocazioni che si bloccano reciprocamente, servono

tensioni maggiori per deformare il metallo;

• martellatura a freddo del bronzo;

• tra i prodotti commerciali incruditi ci sono i fogli laminati a freddo, oppure corde

per pianoforte trafilate a freddo.

2) effetto confine di grano: barriera al movimento delle dislocazioni che

aumenta resistenza e tenacità.

3) effetto della soluzione solida: distorsione del reticolo data dalla resistenza al

movimento delle dislocazioni; molto efficace con interstiziali (C,N in acciai).

Lezione 033

06.Quali sono le caratteristiche e le prestazioni per gli acciai per cuscinetti?

I cuscinetti sono ottenuti accoppiando un anello esterno con uno interno ed

interponendo sfere o rulli guidati da una gabbia.

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Caratteristiche

• Temprabilità: (durezza minima al cuore: 840 HV), spegnimento in olio.

• Elevato Rs

• Elevata lavorabilità alle macchine

• Massimo grado di plasticità a freddo: laminazione e trafilatura

Prestazioni:

• Durezza

• Resistente all’usura

• Resistente alle sollecitazioni locali di trazione e compressione alternate (resistenza a

fatica)

07.In quali settori vengono impiegati gli acciai maraging?

Militari: involucri per razzi, parti di motori a propellente solido.

Aeronautica: particolari per carrelli, giunti elastici, ingranaggi, alberi per

dispositivi vari, bussole elastiche, ganci di arresto.

Meccanica: attrezzature per macchine operatrici, ingranaggi, alberi,

bussole elastiche, punte portapezzo nei torni, matrici ed aste per

estrusione, cilindri di compressori alternativi, stampi per fucinatura di

leghe Alluminio.

08.Quali sono i trattamenti termici negli acciai per cuscinetti?

I trattamenti termici sono:

- ricottura di globulizzazione pendolare che ha lo scopo di aumentare la lavorabilità

alle macchine e migliorare la formatura a freddo di rulli e sfere

- trattamento finale: austenitizzazione + tempra

• in olio rapido per quanto riguarda ralle ed anelli

• in acqua per rulli e sfere

Lezione 034

09.Descrivere le caratteristiche principali di un acciaio per utensili

Le caratteristiche principali richieste ad un acciaio per utensili sono:

-durezza a caldo e a freddo

-elevata capacità di taglio

-insensibilità all’addolcimento per rinvenimento

-resistenza all’usura, agli urti e ai carichi elevati applicati rapidamente senza

deformazioni o rotture

Lezione 038

02.Definire gli acciai inossidabili duplex

Sono leghe ferrose inossidabili che presentano una struttura a grani cristallini misti

di austenite e di ferrite. Possiedono buona resistenza meccanica sia a rottura che a

snervamento. Ottima resistenza a corrosione, duttilità e saldabilità. Gli acciai

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inossidabili di tipo duplex sono suddivisi in range basati sulla loro resistenza a

corrosione, cioè all’indice PREN (pitting resi stance equivalent number), che dipende

dalle percentuali ponderate degli elementi in lega secondo la formula:

∗ ∗

PREN = %Cr + 3.3 (%Mo) + 16 (%N)

03.Proprietà degli acciai inossidabili austenitici alle alte temperature

Usati ad alte temperature in condizioni gravose per :



-resistenza all’ossidazione data dalla presenza di Cr

-elevate proprietà meccaniche dovute al Ni, per cui aumenta la resistenza a fatica

termica

Sensibili all’infragilimento da separazione di carburi e formazione di fase σ

 che a temperatura ambiente fa aumentare durezza e resistenza nello specifico

diminuiscono tenacità, duttilità e resistenza, corrosione e proprietà meccaniche

a caldo.

Lezione 039

07.Quali parametri influenzano la corrosione negli acciai inox

Diversi sono i parametri che influenzano la resistenza alla corrosione

degli acciai inossidabili:

· acidità del mezzo aggressivo (pH); -

· tenore in ioni alogenuri (essenzialmente Cl );

· potere ossidante della soluzione aggressiva;

· temperatura.

08.Cos’è la corrosione

Tale processo è caratterizzato da una variazione negativa di energia libera (∆G<0),

quindi avviene spontaneamente. Gli ambienti più comuni per i fenomeni di

corrosione sono rappresentati da soluzioni acquose contenenti elettroliti, da acide a

basiche, dall’atmosfera per formazione di condensa, dal terreno, da gas ad alta

La velocità di corrosione è un parametro che misura il passaggio di

temperatura.

elettroni; nel caso di corrosione generalizzata, è esprimibile dalla densità d