Tempra dell’acciaio

La tempra dell’acciaio è un trattamento termico che consiste nel riscaldarlo al di sopra della temperatura delle trasformazioni di fase, mantenendolo a questa temperatura per completare tutte le trasformazioni di fase e raffreddandolo ad alta velocità.

Nel trattamento di tempra, oltre al fattore velocità di raffreddamento, giocano un ruolo importante anche gli elementi di lega: nichel, cromo, molibdeno, silicio, tungsteno, vanadio.

Questo processo viene effettuato al fine di ottenere le proprietà fisico-chimiche desiderate: elevata durezza o resistenza all’abrasione.

La temperatura di riscaldamento di tempra viene scelta in base alla necessità di mettere in soluzione i componenti.

Il raffreddamento viene effettuato ad una velocità superiore alla velocità critica di tempra del rispettivo acciaio. Per ottenere questa struttura vengono rinvenuti gli acciai al carbonio e gli acciai legati in cui il carbonio supera lo 0,15 – 0,20%.

Il contenuto di carbonio influenza la temperatura di tempra. L’intervallo di tempo in cui la parte in acciaio viene sottoposta alla temperatura di tempra deve essere sufficientemente elevato da favorire la completa dissoluzione del carbonio nell’austenite.

MEZZI DI RAFFREDDAMENTO PER LA TEMPRA DELL’ACCIAIO

La tempra viene eseguita immergendo l’oggetto metallico in diversi mezzi di raffreddamento:

– acqua e soluzioni acquose che contengono sia sostanze attive (cloruro di sodio, idrossido di sodio), sia sostanze che riducono la capacità refrigerante (silicati, glicerina);

– oli vegetali o minerali;

– bagni di sali o di metalli fusi, portati alla temperatura prescritta;

– gas (solitamente aria, eccezionalmente idrogeno).

Il mezzo viene scelto in base alla composizione dell’acciaio. Vale la pena notare che alcuni acciai non consentono il recupero in nessun ambiente, c’è il rischio di non raggiungere la durezza desiderata perché si raffreddano troppo velocemente o non si raffreddano abbastanza velocemente.

Due sono i requisiti principali che devono essere soddisfatti mediante la tempra dell’acciaio:

1.Per favorire la penetrazione di tempra il più profondamente possibile all’interno del pezzo, possibilmente su tutta la sua sezione.

2.Durante il processo di tempra non devono esserci tensioni interne che potrebbero portare a deformazioni o fessurazioni del prodotto.

TIPI DI TEMPRA DELL’ACCIAIO

Tempra classica: in un unico ambiente

Consiste nel raffreddare il prodotto in un unico mezzo, che può essere acqua, olio o anche aria. Il pezzo riscaldato viene immerso nel mezzo di raffreddamento liquido finché non si raffredda completamente.

Per le parti in acciaio al carbonio con sezioni superiori a 5 mm, il mezzo più utilizzato è l’acqua. Mentre, per particolari con sezioni inferiori a 5 mm, o di acciai legati, il mezzo utilizzato è l’olio.

Svantaggi: tensioni termiche (tra zone a sezione diversa) strutturali (la martensite ha il volume massimo). Procedure speciali di tempra: per l’eliminazione (parziale) degli

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