In questo articolo andremo a parlare dei trattamenti termici per acciai e altri materiali metallici, fornendo una visione d’insieme su questo argomento.
I trattamenti termici per gli acciai e altri materiali metallici sono ben noti sin dall’ antichità, infatti numerosi reperti storici testimoniano che nelle fucine avvenivano operazioni di riscaldamento e raffreddamento.
Ai giorni nostri, questi processi sono stati industrializzati e vengono controllati da apparecchiature all’ avanguardia che garantiscono la buona uscita dell’opera.
I trattamenti termici più comuni sono:
- La tempra;
- Il rinvenimento;
- La bonifica;
- La cementazione;
- La ricottura.
La tempra consiste nel portare un determinato materiale metallico alla temperatura di 800 – 900 °c, in questa fase il metallo assume il caratteristico colore rosso.
Una volta raggiunta la temperatura prefissata, la tempra prevede di raffreddare rapidamente il metallo immergendolo nell’acqua o nell’olio.
Il repentino sbalzo termico produce una brusca cristallizzazione, la quale fa sì che i cristalli, non avendo tempo di formarsi, rimangano di piccole dimensioni e con una struttura incompleta.
Questo processo fa sì che la superficie più esterna del materiale abbia un miglioramento in termini di durezza, ma allo stesso tempo potrebbe provocare un’eccessiva fragilità, di conseguenza è opportuno eseguire operazioni di rinvenimento.
Il rinvenimento è un’operazione che viene eseguita subito dopo la tempra, infatti essa ha il compito di ridurre le tensioni anomale che provocano la fragilità nel materiale.
Questa operazione consiste nel riscaldare una seconda volta il metallo fino a raggiungere temperature di circa 500 – 600 °c, per poi farlo raffreddare lentamente.
La bonifica è un’operazione termica che viene eseguita quando i metalli sono lavorati a freddo, la cui procedura è simile a quella del rinvenimento.
Per l’esecuzione della bonifica si prediligono pezzi metallici di piccolo spessore, spesso destinati alle fasi di stampaggio o da impiegare nelle macchine piegatrici.
La cementazione consiste nell’arricchire il materiale sottoposto a tale lavorazione di carbonio, cercando di preservare la struttura interna originaria e la sua composizione.
Il risultato voluto è una struttura interna metallica tenace e, allo stesso tempo, un elevata durezza del materiale.
Infine, si parla della ricottura, ovvero quando il metallo viene portato a delle temperature maggiori di 900°c per poi raffreddare lentamente.
La conseguenza di questo procedimento è il “cancellamento della memoria” dei precedenti trattamenti termici a cui è stato sottoposto.
Bibliografia:
Gian Luigi Rinaldi, Disegno e progettazione tecnologia dei materiali e delle costruzioni, Zanichelli editore, anno 1997.
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