La carburazione aumenta la durezza. Questo processo comporta l'aumento del contenuto di carbonio nello strato superficiale di un acciaio a basso tenore di carbonio. Ciò ne aumenta la durezza, la resistenza all'usura e la resistenza alla fatica.
5 vantaggi principali della carburazione da conoscere
1. Come funziona la carburazione
La carburazione è un processo di trattamento termico. Arricchisce di carbonio la superficie di un acciaio a basso tenore di carbonio. In genere, ciò avviene esponendo l'acciaio a un ambiente ricco di carbonio ad alte temperature, di solito tra i 1200°F e i 1600°F. Il carbonio si diffonde nella superficie dell'acciaio, formando uno strato più duro noto come cassa.
2. Meccanismo di aumento della durezza
L'aumento della durezza è dovuto principalmente alla diffusione del carbonio nella superficie dell'acciaio. Alle alte temperature, gli atomi di carbonio si muovono più liberamente e penetrano nella superficie dell'acciaio. L'aumento del contenuto di carbonio favorisce la formazione di martensite durante la successiva tempra. La martensite è una microstruttura dura e fragile che aumenta notevolmente la durezza dell'acciaio.
3. Vantaggi oltre la durezza
Oltre ad aumentare la durezza, la carburazione migliora anche la resistenza all'usura e alla fatica. Lo strato superficiale indurito può resistere meglio all'usura abrasiva e adesiva. La maggiore resistenza alla fatica aiuta il componente a resistere ai cedimenti sotto carico ciclico.
4. Applicazione e materiali
La carburazione è particolarmente efficace sugli acciai a basso tenore di carbonio come 12L14, 1018 e 8620. Questi acciai hanno un contenuto di carbonio insufficiente per essere induriti con i trattamenti termici convenzionali. La cementazione è essenziale per migliorare le loro proprietà meccaniche.
5. Variazioni del processo
Il processo può essere controllato regolando il tempo e la temperatura di carburazione. Ciò consente agli operatori di adattare la durezza e la profondità del bossolo a requisiti specifici. Inoltre, è possibile ottenere una carburazione selettiva mascherando alcune aree del pezzo. Ciò è utile per i componenti che richiedono livelli di durezza diversi sulle loro superfici.
Confronto con altri processi di tempra
A differenza dei processi di tempra passante, che induriscono il metallo dalla superficie al cuore, la carburazione agisce specificamente sullo strato superficiale. In questo modo si ottiene un pezzo con un esterno duro e un nucleo più morbido e duttile. Ciò è vantaggioso per i componenti che richiedono sia resistenza che tenacità.
In conclusione, la carburazione è un metodo efficace per aumentare la durezza degli acciai a basso tenore di carbonio. Non solo aumenta la durezza superficiale, ma anche la resistenza all'usura e alla fatica. Questo lo rende un processo prezioso per la produzione di componenti durevoli e affidabili.
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