Concludiamo la serie di articoli dedicata a “i trattamenti termici nella meccanica di precisione” con la terza parte di questo approfondimento.
Prima Parte: bonifica, carboniturazione e cementazione
Seconda Parte: nitrurazione e normalizzazione
Trattamenti termici: la ricottura
La ricottura è un trattamento termico che modifica le proprietà fisiche e talvolta anche chimiche di un materiale per aumentarne la duttilità e ridurne la durezza per renderlo più lavorabile. Negli acciai, la ricottura viene utilizzata per ridurre la durezza, aumentare la duttilità e aiutare ad eliminare le sollecitazioni interne. Ricottura è un termine generico e può riferirsi a ricottura subcritica, intermedia o completa in una varietà di atmosfere.
Il trattamento termico di ricottura richiede che il materiale superi la sua temperatura di ricristallizzazione per un determinato periodo di tempo prima del raffreddamento. La velocità di raffreddamento dipende dai tipi di metalli da ricottura, ad esempio, i metalli ferrosi come l’acciaio vengono solitamente lasciati raffreddare a temperatura ambiente in aria ferma, mentre rame, argento e ottone possono essere raffreddati lentamente in aria o rapidamente spenti in acqua.
Il processo di riscaldamento fa migrare gli atomi nel reticolo cristallino e il numero di dislocazioni si riduce, il che porta al cambiamento di duttilità e durezza. Il materiale trattato termicamente si ricristallizza mentre si raffredda. La granulometria del cristallo e la composizione della fase dipendono dalle velocità di riscaldamento e raffreddamento e queste, a loro volta, determinano le proprietà del materiale.
La lavorazione a caldo o a freddo dei pezzi di metallo dopo la ricottura altera ancora una volta la struttura del materiale quindi potrebbero essere necessari ulteriori trattamenti termici per ottenere le proprietà desiderate.
Trattamenti termici: la tempra
La tempra è un trattamento termico che migliora la tenacità degli acciai duri e fragili in modo che possano resistere durante la lavorazione. La tempra richiede che il metallo raggiunga una temperatura inferiore a quella che viene chiamata la temperatura critica più bassa: a seconda della lega, questa temperatura può variare da 400-1.300 °F.
Una volta che l’acciaio raggiunge la sua temperatura critica più bassa, lo si mantiene in quel punto per un periodo di tempo predeterminato. Il tipo di acciaio determina qual è la temperatura critica e per quanto tempo hanno bisogno per mantenere il materiale a quella temperatura.
Quando temprato, l’acciaio è caratterizzato da un alto livello di durezza e da proprietà di bassa tenacità. È quindi necessario un successivo trattamento per produrre una modifica più o meno profonda della struttura martensitica di indurimento, eliminandone le sollecitazioni e la fragilità.
Questo trattamento, noto come rinvenimento, comprende il riscaldamento ad una temperatura inferiore ad AC1, il mantenimento a questa temperatura per un certo tempo ed infine il raffreddamento a temperatura ambiente in un mezzo appropriato.
