La carburazione è un processo di trattamento termico che prevede l'introduzione di carbonio nella superficie di un metallo, in genere l'acciaio.
Questo processo viene condotto al di sotto del punto di fusione del metallo.
In questo modo il carbonio si diffonde nella superficie e crea uno strato più duro e resistente all'abrasione.
Lo scopo principale della carburazione è quello di migliorare le proprietà meccaniche del metallo, in particolare la resistenza all'usura e alla fatica.
Che cos'è la carburazione nel processo di trattamento termico? 6 punti chiave da conoscere
1. Riscaldamento ed esposizione al carbonio
Il metallo viene riscaldato a una temperatura generalmente compresa tra 1200F e 1600F.
Questa temperatura è inferiore al punto di fusione, ma abbastanza alta da facilitare la diffusione del carbonio nella superficie.
Il riscaldamento viene spesso effettuato in un'atmosfera controllata, come un forno endotermico, per evitare l'ossidazione e garantire un controllo preciso del potenziale di carbonio.
2. Atmosfera controllata
Nel processo di trattamento termico, il mantenimento del corretto potenziale di carbonio è fondamentale.
Quando il metallo raggiunge la fase di austenite, il potenziale di carbonio impostato deve corrispondere alla composizione di carbonio dell'acciaio.
Se il set-point è troppo basso, la superficie può subire una decarburazione, con conseguente perdita di carbonio e incrostazioni potenzialmente visibili.
3. Vantaggi della carburazione in atmosfera controllata
Questo metodo consente di controllare con precisione il contenuto di carbonio sulla superficie dei pezzi.
È essenziale per ottenere strati di carburazione di alta qualità.
Aiuta inoltre a prevenire la decarburazione, migliorando la resistenza all'abrasione e alla fatica.
Può essere più rispettoso dell'ambiente rispetto ai metodi tradizionali come la carburazione liquida.
4. Carburazione profonda
La carburazione tradizionale può raggiungere profondità di circa 3,5 mm.
Tuttavia, con i progressi compiuti, come la carburazione sotto vuoto, si possono raggiungere profondità fino a 7 mm.
Ciò è dovuto a potenziali di carbonio più elevati in superficie e a gradienti di concentrazione più ampi che accelerano la diffusione del carbonio.
5. Ricarburazione
I pezzi che hanno subito una decarburazione possono essere ricarburati controllando il potenziale di carbonio superficiale.
Questo metodo è efficace non solo per l'acciaio al carbonio, ma anche per l'acciaio per stampi e l'acciaio ad alta velocità.
6. Applicazioni e materiali
La carburazione è particolarmente efficace per gli acciai a basso tenore di carbonio (con contenuti di carbonio compresi tra lo 0,05% e lo 0,3%).
Viene utilizzata per le parti che richiedono una maggiore durata, resistenza all'usura e alla fatica.
I materiali più comunemente trattati sono l'acciaio 12L14, l'acciaio 1018 e l'acciaio 8620.
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