Trattamenti Termici

Quando si parla di trattamento termico si fa riferimento a un’operazione durante la quale i metalli sono sottoposti a uno o più cicli termici, cioè a variazioni di temperatura in funzione della durata.
Ogni ciclo comprende di norma una fase di riscaldo, una di mantenimento della temperatura e una di raffreddamento. Lo scopo consiste nel conferire ai metalli determinate caratteristiche e/o proprietà che dipendono dall’utilizzo finale a cui sono destinati.
La scelta del ciclo varia in base al tipo di materiale, alla dimensione del pezzo e al tipo di riscaldo e di raffreddamento utilizzati.

Carbocementazione / Cementificazione:

La carbocementazione è un processo metallurgico utilizzato per aumentare la resistenza all’usura degli acciai.

L’arricchimento superficiale in carbonio (circa 0,8%), e la conseguente formazione di carburi, è utile per conferire resistenza all’usura e rafforzamento, unite a tenacità interna. Conviene eseguirlo su acciaio dolce portato oltre la temperatura Ac3[circa 950 °C], in quanto l’austenite solubilizza meglio il carbonio. Il carbonio migra oltre la superficie per diffusione, importanti sono inoltre parametri come la temperatura, il tipo di reticolo metallico, la differenza di concentrazione tra ambiente esterno e interno (quindi si usa acciaio dolce con C < 0,2%, così che la forza motrice dovuta al gradiente di concentrazione sia la massima possibile) e l’estensione dei giunti dei grani (attraverso i quali gli atomi diffondono meglio). Esistono diversi metodi di carbocementazione, in base alla sostanza cementante, ma si sottolinea che l’ambiente è sempre gassoso, in quanto vi è sempre la necessità del trasporto operato dall’ossido di carbonio. A fine trattamento termico si otterrà uno strato superficiale altamente cementato e duro; inoltre si potrà eseguire un trattamento di tempra per conservare la tenacità al cuore.

Tempra:

Il trattamento di tempra o tempera in generale consiste nel brusco raffreddamento di un materiale dopo averlo portato a temperatura di austenizzazione.

L’elevata velocità di raffreddamento inibisce l’azione diffusiva atta al ripristino dell’equilibrio. Più in generale si può dire che la tempra, inibendo i processi diffusivi necessari alla stabilizzazione termodinamica, trasferisce a temperatura ambiente uno stato termodinamicamente competente a temperatura maggiore.

Un monocristallo così trattato ha resistenza meccanica maggiore rispetto al monocristallo raffreddato lentamente.

Tempra ad alta frequenza / Tempra a induzione:

In cosa differisce la tempra ad induzione ad alta frequenza da quelle a media e bassa frequenza?
La tempra ad induzione ad alta frequenza è un tipo di riscaldamento superficiale che viene usato per profondità di indurimento da 0,6 a 2 mm di profondità. La tempra ad induzione a media frequenza viene utilizzata per ottenere una tempra dai 2 ai 6 mm di profondità; la tempra ad induzione a bassa frequenza viene impiegata per il riscaldo che puo’ arrivare oltre i 30mm di profondita’.