I processi di tempra, come il trattamento termico, possono effettivamente aumentare la resistenza alla trazione dei materiali, in particolare dei metalli.
Ciò si ottiene con vari metodi, tra cui la tempra, la cementazione e il rinvenimento.
Tuttavia, è importante notare che se da un lato la tempra aumenta la resistenza, dall'altro può ridurre la tenacità e introdurre la fragilità.
Per bilanciare queste proprietà, sono necessarie ulteriori fasi come il rinvenimento.
5 punti chiave spiegati: La tempra aumenta la resistenza alla trazione?
Meccanismo della tempra
La tempra comporta il riscaldamento del materiale a una temperatura specifica e il successivo raffreddamento rapido, un processo noto come tempra.
Questo rapido raffreddamento altera la microstruttura del metallo, determinando un aumento della durezza e della resistenza alla trazione.
Ad esempio, negli acciai, la tempra può trasformare la microstruttura da ferrite e perlite a martensite, più dura e resistente.
Tipi di processi di tempra
Tempra passante: Consiste nel riscaldare l'intero pezzo fino alla temperatura di trasformazione e nel raffreddarlo.
È adatta alle leghe che possono essere temprate in tutta la loro sezione trasversale.
Tempra in cassetta: Questo metodo indurisce solo lo strato superficiale del pezzo, lasciando il nucleo duro e duttile.
Le tecniche comprendono la carburazione, la nitrurazione e la carbonitrurazione.
Tempra a induzione: Questo metodo di tempra localizzata utilizza onde elettromagnetiche ad alta frequenza per riscaldare lo strato superficiale del pezzo, seguito da un rapido raffreddamento.
Impatto sulle proprietà del materiale
Aumento della resistenza alla trazione: La tempra aumenta significativamente la resistenza alla trazione del materiale modificandone la microstruttura.
Ciò rende il materiale più resistente alla deformazione sotto carichi di trazione.
Riduzione della tenacità: Mentre la resistenza alla trazione aumenta, la tenacità del materiale, che misura la sua capacità di assorbire energia e resistere alla frattura, può diminuire.
Questo compromesso è dovuto alla maggiore fragilità che spesso accompagna la tempra.
Necessità di tempra: Per mitigare la fragilità introdotta dalla tempra, i materiali vengono spesso temperati.
Il rinvenimento consiste nel riscaldare il materiale indurito a una temperatura inferiore e nel raffreddarlo lentamente.
Questo processo riduce la durezza e aumenta la duttilità e la tenacità.
Applicazioni e considerazioni
La tempra si applica a un'ampia gamma di leghe di acciaio e altri metalli tecnicamente interessanti, migliorandone la durezza, la resistenza all'usura e la resistenza alla trazione.
La scelta del metodo di tempra dipende dai requisiti specifici dell'applicazione, compreso l'equilibrio desiderato tra forza, tenacità e resistenza all'usura.
La tempra sotto vuoto è particolarmente utile per gli acciai ad alta lega e per quelli che richiedono una superficie metallica brillante, in quanto riduce al minimo l'ossidazione e la contaminazione.
Tempra in soluzione solida
Questo metodo prevede l'aggiunta di elementi di lega che sollecitano la struttura cristallina del metallo, aumentandone la resistenza alla trazione.
Tuttavia, diminuisce anche la duttilità, rendendo il materiale più fragile.
In sintesi, se da un lato la tempra può aumentare significativamente la resistenza alla trazione dei materiali, dall'altro è fondamentale considerare i compromessi in termini di tenacità e fragilità.
Trattamenti post-indurimento adeguati, come il rinvenimento, sono essenziali per ottenere l'equilibrio di proprietà desiderato per applicazioni specifiche.
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