Il processo di trattamento termico dei metalli generalmente comprende tre fasi: riscaldamento, isolamento e raffreddamento. Talvolta le fasi sono solo due: riscaldamento e raffreddamento. Queste fasi sono interconnesse e non possono essere interrotte.
1. Riscaldamento
Il riscaldamento è uno dei processi più importanti del trattamento termico. Esistono numerosi metodi di riscaldamento per il trattamento termico dei metalli. Inizialmente si utilizzavano carbone e carbonella come fonte di calore, poi si è passati all'impiego di combustibili liquidi e gassosi. L'utilizzo dell'elettricità semplifica il controllo del riscaldamento e non produce inquinamento ambientale. Queste fonti di calore possono essere utilizzate per il riscaldamento diretto, per il riscaldamento indiretto tramite sali o metalli fusi, o persino particelle in sospensione.
Quando il metallo viene riscaldato, il pezzo in lavorazione viene esposto all'aria e spesso si verificano ossidazione e decarburazione (ovvero, il contenuto di carbonio sulla superficie del componente in acciaio si riduce), il che ha un impatto molto negativo sulle proprietà superficiali dei pezzi dopo il trattamento termico. Pertanto, i metalli dovrebbero generalmente essere riscaldati in atmosfera controllata o protettiva, in sali fusi e sotto vuoto. Il riscaldamento protettivo può essere effettuato anche mediante metodi di rivestimento o confezionamento.
La temperatura di riscaldamento è uno dei parametri di processo più importanti nel trattamento termico. La selezione e il controllo della temperatura di riscaldamento sono fondamentali per garantire la qualità del trattamento. La temperatura di riscaldamento varia a seconda del materiale metallico da trattare e dello scopo del trattamento, ma generalmente si riscalda al di sopra di una determinata temperatura caratteristica di trasformazione per ottenere una microstruttura. Inoltre, la trasformazione richiede un certo tempo. Pertanto, quando la superficie del pezzo metallico raggiunge la temperatura di riscaldamento richiesta, è necessario mantenerla a tale temperatura per un certo periodo di tempo affinché le temperature interne ed esterne si uniformino e la trasformazione microstrutturale sia completa. Questo periodo di tempo è chiamato tempo di mantenimento. Nel caso del riscaldamento ad alta densità energetica e del trattamento termico superficiale, la velocità di riscaldamento è estremamente elevata e generalmente non è previsto alcun tempo di mantenimento, mentre per il trattamento termico chimico il tempo di mantenimento è spesso più lungo.
2. Raffreddamento
Il raffreddamento è una fase indispensabile nel processo di trattamento termico. I metodi di raffreddamento variano a seconda del processo, controllando principalmente la velocità di raffreddamento. In generale, la ricottura ha la velocità di raffreddamento più lenta, la normalizzazione ha una velocità di raffreddamento più rapida e la tempra ha una velocità di raffreddamento ancora più rapida. Tuttavia, esistono requisiti diversi a seconda del tipo di acciaio. Ad esempio, l'acciaio temprato ad aria può essere temprato alla stessa velocità di raffreddamento della normalizzazione.
Data di pubblicazione: 31 marzo 2024
