Trattamenti Termici Superficiali
I trattamenti termici sono delle operazioni svolte sui materiali per modificare le loro proprietà meccaniche e tecnologiche. Questi vengono eseguiti a temperatura inferiore a quella di fusione in modo da evitare cedimenti o rammollimenti della struttura del materiale.
Per gli acciai la temperatura di riferimento è quella della trasformazione da cella cubica corpo centrato CCC a cubica faccia centrate CFC che si ottiene a 727°C. In questo modo si sfrutta la proprietà del ferro in quanto materiale policristallino di modificare la sua struttura senza bisogno di fondere il materiale. Infatti superato questo valore nel momento in cui si va a raffreddare si può dare all'acciaio una struttura più o meno rigida in base alla velocità di raffreddamento.
Le fasi dei trattamenti termici sono tre:
- Riscaldamento: si riscalda il materiale ha la temperatura desiderata in funzione del tipo di trattamento termico a cui è destinato.
- Mantenimento o permanenza: si mantiene il materiale a questa temperatura per la durata necessaria a riscaldarlo in modo omogeneo. Naturalmente la durata sarà tanto maggiore quanto maggiore sono le dimensioni del pezzo.
- Raffreddamento: si porta la temperatura del materiale a temperatura ambiente più o meno velocemente in base alle caratteristiche desiderate; un raffreddamento lento rigenera il grano cristallino dandogli proprietà più duttili e tenaci riducendo la fragilità e la durezza; un raffreddamento veloce blocca la struttura irregolare rendendo il materiale duro e fragile.
Tempra
La tempra è un trattamento termico superficiale utilizzato per rendere l'acciaio molto duro. La conseguenza dell'aumento della durezza e un'elevata fragilità, una riduzione della lavorabilità e della tenacità. Il ciclo termico prevede un riscaldamento a temperatura circa 50°C al di sopra della temperatura di trasformazione, una permanenza in funzione delle dimensioni del pezzo e un raffreddamento veloce generalmente in acqua. Si riporta di seguito il grafico:
Rinvenimento
Il rinvenimento è un trattamento termico utilizzato per attenuare le tensioni interne createsi nel materiale in seguito ad un trattamento di tempra. La fase di riscaldamento avviene a temperatura inferiore rispetto a quella di trasformazione. Non essendoci una trasformazione da CCC a CFC la struttura rimane martensitica. In seguito al mantenimento e ad un lento raffreddamento si ottiene comunque una struttura martensitica ma con una durezza leggermente inferiore e una flessibilità leggermente superiore.