Temperatura di tempra
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Grado |
Temperatura di tempra (°C) |
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S70C |
790-850 olio tempra |
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S60C |
800-860 raffreddamento ad acqua |
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S55C |
800-860 raffreddamento ad acqua |
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S45C |
800-850 tempra in acqua |
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S15C |
800-860 tempra in acqua |
Proprietà di tempra e rinvenimento per i comuni Gradi di acciaio
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Ambiente di trattamento termico e precauzioni per acciai speciali
Panoramica del trattamento termico Temperatura del forno e del materialetrattamento e atmosfera
Tempra Tempra Ricottura
1. Panoramica del trattamento termico
Quasi tutti i nastri di acciaio speciale laminati a freddo vengono temprati e rinvenuti a seconda dell’applicazione.
Le considerazioni più importanti quando si eseguono questi processi di trattamento termico sono:
(1) riscaldare e raffreddare il prodotto in modo uniforme usando condizioni adeguate,
(2) prevenire il più possibile la decarburazione, l’incrostazione e la corrosione ad alta temperatura, e
(3) scegliere un metodo di tempra che minimizzi la deformazione da tempra.
2. Temperatura del forno e del materiale
Quando si esegue il trattamento termico, la temperatura del forno di trattamento termico viene misurata e utilizzata come temperatura a cui viene riscaldato il materiale. Tuttavia, a volte ci può essere una grande differenza o variazione tra la temperatura effettiva del materiale e la temperatura del forno misurata. È quindi necessario studiare a fondo le proprietà della temperatura, e controllare la temperatura e modificare il processo di trattamento termico di conseguenza.
3. Pretrattamento e atmosfera
Quando si trattano strisce di acciaio speciale laminate a freddo, più alto è il contenuto di carbonio, più facile è la decarburazione. In particolare, il rischio diventa maggiore nei processi di riscaldamento ad alta temperatura come la tempra.
Se il materiale è contaminato da sporcizia o sostanze estranee, può verificarsi la corrosione ad alta temperatura. Perciò è necessario pretrattare le superfici del materiale pulendole e regolare l’atmosfera del forno prima del trattamento termico. Il gas RX è usato come atmosfera standard del forno durante la tempra, il gas NX durante il rinvenimento, ma vengono usati anche i gas N2, H2, AX e altri. In alcuni casi, si usano forni a sale neutro, forni a bagno di metallo, tubi per forni, casse e altre attrezzature per garantire che il materiale non entri in contatto diretto con l’aria.
4. Tempra
Nella maggior parte dei casi, si usa come temperatura di tempra un valore intorno al punto medio dell’intervallo di temperatura di tempra nella tabella precedente. Questa temperatura viene mantenuta da alcune decine di secondi a diversi minuti, a seconda del tipo di materiale, delle dimensioni, della forma, delle proprietà richieste e del metodo di tempra. Le condizioni di tempra hanno un’influenza significativa sulle proprietà del prodotto. Se la temperatura di tempra è troppo alta o viene mantenuta troppo a lungo, i grani diventano più grandi, la tenacità si riduce e il rischio di decarburazione aumenta. D’altra parte, se la temperatura di tempra è troppo bassa o non viene mantenuta abbastanza a lungo, il prodotto non si indurisce e possono verificarsi punti morbidi. È quindi importante selezionare condizioni di tempra appropriate.
Normalmente si usa olio o acqua per raffreddare i materiali. I prodotti temprati ad acqua si induriscono meglio dei prodotti temprati ad olio, ma sono più suscettibili a problemi come la deformazione da tempra e la rottura. Per questo motivo, tranne in alcuni casi speciali, la tempra in olio viene utilizzata per i nastri di acciaio speciale laminati a freddo.
Per evitare la deformazione da tempra, la temperatura dell’olio viene aumentata e viene eseguito il martempering. In casi speciali, la tempra viene eseguita in un bagno di sale o di metallo (austempering). Per forme a nastro o forme semplici, vengono impiegati la tempra a sgabello, la tempra a pressione e altri metodi.
Per la temperatura di tempra, fare riferimento alla tabella precedente.
5. Tempra
Nonostante la loro durezza, i materiali temprati mancano di tenacità e sono fragili. Per essere finiti in materiali che possiedono tenacità e resistenza, devono quindi essere temperati. Le condizioni di rinvenimento sono determinate in base alle proprietà richieste di ogni materiale, considerando i risultati dei test, le proprietà di tempra e rinvenimento del tipo di acciaio e altri fattori.
Per i nastri di acciaio speciale laminati a freddo, in alcuni casi si usa un tempo di rinvenimento lungo (soprattutto quando è richiesta la tenacità) perché la quantità di materiale usato è piccola e il lavoro di rinvenimento viene spesso eseguito consecutivamente. Tuttavia, sembra che la maggior parte dei produttori utilizzi spesso un tempo di rinvenimento breve, non più di qualche minuto. Inoltre, a causa della natura del processo di tempra consecutiva, se il tempo è breve allora la temperatura viene impostata un po’ più alta e i prodotti vengono temprati ripetutamente. Tuttavia, come regola generale, i materiali che sono temperati a bassa temperatura per lungo tempo hanno più tenacità di quelli che sono temperati ad alta temperatura. Bisogna quindi fare attenzione a non rendere il forno di tempra più corto, la temperatura di tempra più alta e il tempo di tempra più breve del necessario. L’uso di un bagno di olio, metallo o sale per la tempra permette di ridurre il tempo rispetto alla tempra all’aria aperta.
Le proprietà di tempra e rinvenimento per i gradi di acciaio comuni sono mostrate nei grafici seguenti.
6. Ricottura
I materiali sono ricotti per ammorbidirli o rimuovere le deformazioni. In tali applicazioni, la temperatura di ricottura appropriata è 600ºC-700ºC.
Se la temperatura è troppo alta, la struttura può essere cambiata e possono verificarsi decarburazione o incrostazioni, quindi è generalmente preferibile selezionare una temperatura sul lato basso.
Una temperatura di 600°C-700°C viene mantenuta da pochi minuti a 30 minuti, dopo di che il materiale viene raffreddato gradualmente a circa 200°C. Può essere lasciato raffreddare naturalmente quando la temperatura è di 200ºC o inferiore
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