Corso Di Tecnologia Meccanica Sistemi Di Produzione Trattamenti Termici - Prove Sui Materiali [PDF]

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Corso di Tecnologia Meccanica Sistemi di Produzione ( ING/IND16)

Trattamenti Termici Prove sui materiali

Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione Sezione Tecnologie e Sistemi di Lavorazione

Sistemi di Produzione/ Tecnologia Meccanica

TRATTAMENTI DEGLI ACCIAI Il comportamento meccanico dei materiali metallici può essere modificato mediante l’applicazione di adeguate trasformazioni. Nel caso degli acciai le principali trasformazioni possono essere classificati in due macro-categorie: • trattamenti termici • trattamenti termochimici.

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TRATTAMENTI DEGLI ACCIAI Per trattamento termico si intende una successione di operazioni mediante le quali una lega / metallo puro vengono assoggettati ad un ciclo termico al di sotto del punto di inizio fusione allo scopo di impartire loro determinate proprietà. Per trattamento termochimico si intende un’operazione mediante la quale un metallo è posto in contatto con sostanze (solide / liquide / gassose) ad una temperatura tale da rendere possibile l’assorbimento di elementi desiderati che ne modificano le proprietà superficiali.

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TRATTAMENTI TERMICI DEGLI ACCIAI Nei trattamenti termici generalmente il materiale è soggetto al seguente ciclo termico: • riscaldamento dell’acciaio oltre una certa T soglia denominata Tcr. • permanenza dell’acciaio a temperatura T>Tcr per un certo periodo di tempo (t2- t1); • raffreddamento dell’acciaio fino a T ambiente T Tcr t1

t2

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t3

Tempo

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TRATTAMENTI DEGLI ACCIAI Alla base di tutti i trattamenti termici ci sono le trasformazioni di struttura cristallina del ferro e delle soluzioni solide ferro-carbonio. Punto A1: temperatura al di sotto della quale non può esistere austenite (soluzione solida di carbonio nel ferro γ) in condizione di stabilità. Punto A3: temperatura al di sopra della quale l’acciaio è costituito totalmente da austenite (soluzione solida di carbonio nel ferro γ) in condizione di stabilità. Intervallo A1-A3: intervallo critico. Trattamenti di Austenitizzazione: l’acciaio è mantenuto per un certo periodo a temperatura superiore ad A3. Pericolo di ingrossamento del grano (causa fenomeni di coalescenza) indesiderato poiché causa un peggioramento delle caratteristiche meccaniche, in particolare della resilienza.

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TRATTAMENTI DEGLI ACCIAI Trasformazioni dell’austenite al raffreddamento

Raffreddamento lento Î l’austenite si trasforma in perlite lamellare Vraffreddamento ↑ Î la trasformazione ha luogo a temperature decrescenti

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TRATTAMENTI DEGLI ACCIAI Trasformazioni dell’austenite al raffreddamento Se Vraffreddamento= Vi Î l’austenite si trasforma in perlite e MARTENSITE (soluzione solida forzata di carbonio nel ferro α) Se Vraffreddamento= Vs Î l’austenite si trasforma completamente in MARTENSITE (soluzione solida forzata di carbonio nel ferro α) Se Vi