I processi di trattamento termico dei metalli possono essere suddivisi approssimativamente in tre categorie: trattamento termico complessivo, trattamento termico superficiale e trattamento termico chimico. A seconda del mezzo riscaldante, della temperatura di riscaldamento e del metodo di raffreddamento, ogni categoria può essere suddivisa in diversi processi di trattamento termico. Utilizzando diversi processi di trattamento termico, lo stesso metallo può assumere strutture diverse e quindi proprietà diverse. L'acciaio è il metallo più utilizzato nell'industria e la sua microstruttura è anche la più complessa, quindi esistono molti tipi di processi di trattamento termico dell'acciaio.
Il trattamento termico complessivo è un processo di trattamento termico del metallo che riscalda il pezzo nel suo complesso e lo raffredda successivamente a una velocità adeguata per modificarne le proprietà meccaniche complessive. Il trattamento termico complessivo dell'acciaio comprende generalmente quattro processi fondamentali: ricottura, normalizzazione, tempra e rinvenimento.
1. Ricottura
La ricottura consiste nel riscaldare il pezzo a una temperatura adeguata, adottare tempi di mantenimento diversi a seconda del materiale e delle dimensioni del pezzo, e quindi raffreddarlo lentamente. Lo scopo è quello di far sì che la struttura interna del metallo raggiunga o si avvicini a uno stato di equilibrio, oppure di rilasciare le tensioni interne generate nel processo precedente. Questo processo consente di ottenere buone prestazioni di processo e di servizio, oppure di preparare la struttura per un'ulteriore tempra.
2.Normalizzazione
La normalizzazione consiste nel riscaldare il pezzo in lavorazione a una temperatura adeguata e poi raffreddarlo in aria. L'effetto della normalizzazione è simile a quello della ricottura, con la differenza che la struttura ottenuta è più fine. Viene spesso utilizzata per migliorare le prestazioni di taglio dei materiali e talvolta per soddisfare determinati requisiti. Non è indicata per pezzi di alta qualità come trattamento termico finale.
3. Tempra
La tempra consiste nel riscaldare e mantenere in temperatura il pezzo in lavorazione, per poi raffreddarlo rapidamente in un mezzo di tempra come acqua, olio o altre soluzioni saline inorganiche, soluzioni acquose organiche.
4. Tempra
Dopo la tempra, l'acciaio diventa duro ma allo stesso tempo fragile. Per ridurre la fragilità dei componenti in acciaio, i pezzi temprati vengono mantenuti a una temperatura adeguata, superiore alla temperatura ambiente e inferiore a 650 °C, per un lungo periodo, e poi raffreddati. Questo processo è chiamato rinvenimento. Ricottura, normalizzazione, tempra e rinvenimento sono i "quattro fuochi" del trattamento termico complessivo. Tra questi, tempra e rinvenimento sono strettamente correlati e spesso utilizzati insieme, risultando indispensabili.
I "Quattro Fuochi" hanno sviluppato diversi processi di trattamento termico con diverse temperature di riscaldamento e metodi di raffreddamento. Per ottenere una certa resistenza e tenacità, il processo che combina tempra e rinvenimento ad alta temperatura è chiamato "tempra e rinvenimento". Dopo che alcune leghe sono state temprate per formare una soluzione solida sovrasatura, vengono mantenute a temperatura ambiente o a una temperatura leggermente superiore per un periodo di tempo più lungo per migliorarne la durezza, la resistenza o le proprietà elettromagnetiche. Questo processo di trattamento termico è chiamato trattamento di invecchiamento.
Il metodo che combina efficacemente e strettamente la deformazione a pressione e il trattamento termico per ottenere una buona resistenza e tenacità del pezzo è chiamato trattamento termico per deformazione; il trattamento termico eseguito in atmosfera a pressione negativa o sotto vuoto è chiamato trattamento termico sotto vuoto, che non solo consente che il pezzo non venga ossidato o decarburato, e che la superficie del pezzo trattato rimanga liscia e pulita, migliorandone le prestazioni. Può anche essere trattato termicamente chimicamente con un agente penetrante.
Attualmente, con la crescente maturità delle tecnologie laser e plasma, queste due tecnologie vengono utilizzate per applicare uno strato di altri rivestimenti resistenti all'usura, alla corrosione o al calore sulla superficie di comuni pezzi in acciaio, modificandone le proprietà superficiali. Questa nuova tecnica è chiamata modificazione superficiale.
Data di pubblicazione: 31-03-2024