Continuiamo la serie di articoli dedicata a “i trattamenti termici nella meccanica di precisione”, con la seconda parte di questo approfondimento.
Per leggere il primo approfondimento dedicato a bonifica, carboniturazione e cementazione clicca qui.
Trattamenti termici: la nitrurazione
Il trattamento termico di nitrurazione aumenta la durezza superficiale dell’acciaio, aumentandone la resistenza alla fatica e all’usura attraverso la formazione di nitruri. Uno dei metodi industriali più comuni è la nitrurazione a gas in atmosfera a base di azoto e ammoniaca. La nitrurazione diffonde l’azoto sulla superficie di alcuni metalli creando una superficie dura più resistente all’usura e alla corrosione. Gli acciai a basso tenore di carbonio e basso-legati sono spesso nitrurati, ma è anche possibile nitrurare titanio, molibdeno, alluminio e alcuni acciai a medio e alto tenore di carbonio.
Il trattamento termico di nitrurazione consiste nel portare i pezzi ad una temperatura di circa 500°C, temepratura inferiore rispetto ad altri trattamenti termici, ma per un tempo più lungo, in modo da introdurre azoto.
Molto spesso, le parti ad alta usura come ingranaggi, alberi a gomiti e alberi a camme sono in nitruro. Anche gli stampi per estrusione o forgiatura sono spesso nitrurati.
La nitrurazione consente di ottenere il miglioramento richiesto a vari utensili, ad esempio migliorando il comportamento all’usura, la resistenza sotto carico statico e dinamico e il comportamento alla corrosione. Un miglioramento delle caratteristiche prestazionali si ottiene formando uno strato nitrurato che normalmente è costituito dallo strato composto e dai sottostrati dello strato di diffusione.
Trattamenti termici: la normalizzazione
Il trattamento termico normalizzante aiuta a rimuovere le impurità e migliorare la duttilità e la tenacità. Durante il processo di normalizzazione, il materiale viene riscaldato tra 750-980 °C (1320-1796 °F). Il calore esatto applicato per il trattamento varierà ed è determinato in base alla quantità di contenuto di carbonio nel metallo.
La normalizzazione è un processo applicato ai materiali ferrosi. L’obiettivo del trattamento è quello di migliorare le proprietà meccaniche del materiale raffinandone la microstruttura. Il metallo ferroso viene riscaldato al di sopra dell’intervallo di trasformazione e successivamente raffreddato in aria ferma a temperatura ambiente. Il trattamento termico normalizzante riequilibra le irregolarità strutturali e rende il materiale morbido per ulteriori lavorazioni.
Questo trattamento viene utilizzato anche come prima di qualsiasi successivo indurimento superficiale per migliorare la risposta all’indurimento desiderato. A seconda delle proprietà meccaniche richieste, la normalizzazione può essere sostituita all’indurimento convenzionale quando le dimensioni o la forma della parte sono tali che la tempra con liquido potrebbe causare incrinature, distorsioni o variazioni dimensionali eccessive. Pertanto, i pezzi che sono di forma complessa o che incorporano brusche variazioni nella sezione possono essere normalizzati e temperati, a condizione che le proprietà ottenute siano accettabili.
