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, ovvero a variazioni di temperatura in funzione della durata. Ogni ciclo comprende di norma tre fasi: riscaldamento, mantenimento della temperatura e raffreddamento. L’obiettivo è quello di conferire ai metalli determinate caratteristiche e proprietà in base all’utilizzo finale.
Fasi del Ciclo Termico
- Riscaldamento: Questa fase coinvolge l’applicazione di calore al metallo fino a raggiungere la temperatura desiderata. La velocità di riscaldamento deve essere controllata per evitare la formazione di stress termici.
- Mantenimento della Temperatura: Una volta raggiunta la temperatura desiderata, il metallo viene mantenuto a questa temperatura per un periodo specifico. Questo permette alle trasformazioni strutturali di avvenire in modo omogeneo.
- Raffreddamento: Il metallo viene raffreddato secondo un processo controllato per ottenere le proprietà desiderate. Il raffreddamento può essere rapido o lento a seconda del tipo di trattamento termico.
Tipologie di Trattamenti Termici
Ecco un elenco dei principali trattamenti termici utilizzati nell’industria:
- Ricottura: Processo che addolcisce l’acciaio, eliminando tensioni residue e rendendolo più facile da lavorare.
- Normalizzazione: Usato per rendere la struttura del metallo più uniforme e migliorare le proprietà meccaniche.
- Tempra: Incrementa la durezza del metallo attraverso un rapido raffreddamento.
- Tempra Diretta: Raffreddamento immediato dopo il riscaldamento per ottenere una struttura martensitica.
- Tempra Interrotta: Tempra parziale seguita da un mantenimento a temperatura intermedia prima del raffreddamento finale.
- Tempra Scalare Martensitica: Raffreddamento a stadi per ottenere una struttura martensitica con minori tensioni interne.
- Tempra Isoterma Bainitica: Raffreddamento isoterma per ottenere una struttura bainitica.
- Rinvenimento: Riduce la fragilità del metallo temprato aumentando la sua duttilità.
- Distensione: Allevia le tensioni interne senza alterare significativamente le proprietà meccaniche.
- Bonifica: Processo combinato di tempra e rinvenimento per migliorare la resistenza meccanica.
- Bonifica Isotermica: Combina il trattamento di bonifica con il raffreddamento isoterma per ottenere proprietà meccaniche specifiche.
- Solubilizzazione: Trattamento termico utilizzato per leghe di alluminio e titanio per migliorare la solubilità degli elementi di lega.
Approfondimento sulla Ricottura
Cos’è la Ricottura?
La ricottura viene eseguita per addolcire l’acciaio e renderlo più semplice da lavorare meccanicamente. Questo processo elimina le tensioni residue plastiche o annulla gli effetti che la lega ha subito durante una lavorazione a caldo o un trattamento termico precedente. Il trattamento di ricottura non è limitato all’acciaio; può essere applicato anche a ghisa, ottone, bronzo e alcune leghe di alluminio.
Fasi della Ricottura
- Riscaldamento: Il metallo viene riscaldato fino a una temperatura specifica, a seconda del tipo di ricottura richiesto.
- Mantenimento: La temperatura viene mantenuta per un periodo adeguato per permettere alle trasformazioni strutturali di completarsi.
- Raffreddamento: Il raffreddamento viene effettuato in modo controllato per ottenere la struttura desiderata.
Tipologie di Ricottura
- Ricottura Subcritica e di Lavorabilità: Questa tipologia, tra le più diffuse, richiede un riscaldo fino a una temperatura di 35°C inferiore ad Ac1. Non modifica sostanzialmente la microstruttura dell’acciaio e conferisce una buona lavorabilità per asportazione truciolo. È utilizzata su acciai da costruzione e bonifica.
- Ricottura Isotermica: Questo trattamento elimina completamente le tensioni derivanti da lavorazioni plastiche a caldo e freddo, riduce la durezza del materiale e omogeneizza la microstruttura. È preferita alla ricottura completa perché più conveniente in termini di tempo e mezzi. Viene utilizzata per ottenere la massima lavorabilità per asportazione di truciolo e una stabilità dimensionale ottimale, anche dopo trattamenti termici finali come cementazione o tempra superficiale.
- Ricottura di Distensione: Lo scopo della distensione è diminuire le tensioni interne del materiale senza alterare significativamente la durezza o le proprietà meccaniche. Questo trattamento può essere eseguito su diversi materiali, inclusi acciai da bonifica, acciai inossidabili e leghe di nichel. Disponiamo di un impianto dedicato a questo trattamento con una portata massima di 100 tonnellate.
- Ricottura Completa: Prevede un riscaldamento a una temperatura superiore di 20°-50°C ad Ac3 con permanenza sufficiente per assicurare la completa austenizzazione dell’acciaio, seguito da un raffreddamento lento e controllato. Questo processo migliora l’omogeneità microstrutturale, annulla eventuali stati di tempra o incrudimento, e rigenera efficacemente le strutture preesistenti.
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