Il trattamento termico dell’acciaio
A cosa serve
Il termine trattamento termico si riferisce all’insieme delle operazioni termiche atte a modificare la struttura cristallina del materiale in modo da modificarne di conseguenza le proprietà meccaniche e tecnologiche. Il processo parte da un riscaldamento a temperatura controllata e sempre inferiore al punto di fusione, la temperatura viene quindi mantenuta per il tempo necessario alla modifica desiderata ed infine viene operato un raffreddamento più o meno veloce.
Riscaldamento
Il riscaldamento del materiale avviene a partire dalla superficie esterna, tra la superficie ed il cuore del pezzo trattato si formano pertanto dei gradienti di deformazione che devono essere attentamente valutati da chi opera il trattamento in modo da evitare la rottura del pezzo trattato. Esistono due tipologie di riscaldamento:
1. In forno: I forni sono riscaldati elettricamente o a combustione, all’interno del forno la temperatura deve essere mantenuta costante su tutto il manufatto in lavorazione e per tutto il tempo necessario.
2. Tramite resistenze elettriche a contatto: questo metodo consente di operare delle lavorazioni parziali sui manufatti senza dover procedere allo smontaggio.
Sul sito www.centrotest.com è possibile trovare il dettaglio dei due tipi di riscaldamento che è possibile operare.
Raffreddamento
La velocità di raffreddamento determina il tipo di struttura ottenuta: un raffreddamento a bassa velocità dà come risultato ferrite e perlite con grani e lamelle piuttosto grandi, aumentando la velocità si otterranno grani di ferrite e lamelle di perlite sempre più sottili. Pertanto oltre una certa velocità di raffreddamento si ottiene la bainite, aumentando la velocità di raffreddamento si ottiene invece la martensite. Il raffreddamento può avvenire per esposizione all’aria o per immersione in olio o acqua.
Monitoraggio e certificazioni
Poiché i cambi di temperatura e le tempistiche influiscono sulla struttura finale ottenuta è molto importante il monitoraggio costante dell’operazione. Tutti i forni sono in genere dotati di sistemi automatici di registrazione dei parametri principali, vengono inoltre utilizzati strumenti come termocoppie di contatto, registratori, termometri e pirometri. Al termine dell’operazione inoltre deve essere rilasciato il relativo diagramma di stato e certificazione del trattamento eseguito.