Durante il processo di trattamento termico, diverse proprietà di metalli e leghe possono essere modificate. Queste modifiche sono fondamentali per adattare i materiali ad applicazioni specifiche e migliorarne le prestazioni.
4 cambiamenti chiave spiegati
1. Duttilità e tenacità
I processi di trattamento termico come la ricottura e il rinvenimento sono utilizzati per aumentare la duttilità e la tenacità dei metalli.
La ricottura consiste nel riscaldare il metallo a una temperatura specifica e poi raffreddarlo lentamente. In questo modo si alleviano le tensioni interne e si rende il metallo più duttile e meno fragile.
Il rinvenimento, spesso eseguito dopo la tempra per indurire il metallo, consiste nel riscaldare il metallo a una temperatura inferiore. Questo aumenta la tenacità riducendo la durezza e la fragilità causate dalla tempra.
2. Durezza e resistenza
Processi come la tempra e la cementazione sono utilizzati per aumentare la durezza e la resistenza dei metalli.
La tempra consiste nel riscaldare il metallo e nel raffreddarlo rapidamente, in genere in acqua o olio. In questo modo il metallo si indurisce creando una struttura martensitica.
La cementazione prevede l'aggiunta di carbonio o altri elementi alla superficie del metallo ad alte temperature. In questo modo si forma uno strato superficiale duro e resistente all'usura, mantenendo un interno più morbido e resistente.
3. Struttura dei grani e microstruttura
Il trattamento termico può anche alterare la struttura dei grani e la microstruttura dei metalli, che influisce direttamente sulle loro proprietà meccaniche.
Ad esempio, la trasformazione del ferro dalla forma alfa (a bassa temperatura) a quella gamma (ad alta temperatura) consente di accogliere atomi di carbonio. Ciò può modificare la durezza e la duttilità dell'acciaio.
Il controllo della velocità di diffusione e di raffreddamento durante il trattamento termico manipola la dimensione e la composizione dei grani, influenzando il comportamento meccanico complessivo del metallo.
4. Atmosfera controllata e fattori ambientali
Anche l'ambiente durante il trattamento termico, come l'uso di atmosfere controllate o di sali fusi, può influire sulle proprietà del metallo.
Eliminando elementi reattivi come l'ossigeno, è possibile controllare le proprietà superficiali del metallo. In questo modo si evitano reazioni indesiderate che potrebbero portare a una durezza o a una morbidezza non uniforme del componente.
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