Uno sguardo veloce al trattamento termico dell'acciaio
Il trattamento termico è il processo di riscaldamento e raffreddamento dei metalli per alterare le proprietà fisiche, talvolta chimiche, dell'acciaio. Nell'industria della produzione di fissaggi, l'acciaio sottoposto a trattamento termico viene migliorato in termini di durezza, resistenza, tenacità, duttilità e resistenza alla corrosione, che possono migliorare le prestazioni durante la modellazione, la saldatura o la connessione. I metodi tecnici comuni per il trattamento termico includono:
Tempra a fiamma
La tempra a fiamma è un metodo di tempra superficiale utilizzato su acciai al carbonio medio che includono il 0,4 - 0,5% di carbonio o acciai legati, seguito da un rinvenimento per aumentare la durezza del nucleo e la durezza superficiale del caso su elementi di fissaggio. Di solito la gamma di durezza superficiale è di circa 50 - 60 HRC nell'acciaio al carbonio medio, la profondità di tempra dipende dalla resistenza della fiamma, dal tempo di riscaldamento, dalla temperatura e dalla velocità di movimento. Nella stessa condizione, un tempo di riscaldamento più lungo con una velocità di movimento più lenta, una maggiore profondità di indurimento.
La tempra a fiamma è un metodo rapido, economico e più economico che è adatto anche per grandi quantità. Ma questo processo viene applicato solo alle superfici metalliche selezionate dell'acciaio al carbonio, dell'acciaio legato e persino di alcuni acciai inossidabili. Lo svantaggio del metodo di tempra a fiamma è che la superficie del materiale non può essere riscaldata uniformemente e talvolta deforma la forma.
Metodo di tempra ad alta frequenza
Il principio dell'indurimento ad alta frequenza è simile all'indurimento a fiamma, ma utilizza l'induzione elettromagnetica per riscaldare le parti. Utilizzando la corrente elettrica indotta attraverso l'induzione elettromagnetica, la bobina viene sostituita con un materiale nel quale la corrente elettrica si riversa nella parte, riscaldandola. Più alta è la frequenza della fonte di alimentazione, maggiore sarà la concentrazione di corrente elettrica indotta sulla superficie della parte con maggiore durezza.
La temperatura può essere controllata modificando la frequenza della fonte di alimentazione e non solo si riscalda in modo uniforme, ma supporta anche la specifica area secondo la richiesta del cliente. Tuttavia, richiede un elevato investimento di capitale e solo determinati tipi di acciaio possono essere temprati per induzione. Questo metodo è inoltre limitato ai fissaggi che hanno una forma adatta alla tempra per induzione e, nella maggior parte dei casi, si tempra un pezzo alla volta, il che comporta una produzione inferiore e un prezzo più elevato.
Processo di trattamento termico di cementazione
La cementazione è un processo di trattamento termico in cui l'acciaio assorbe carbonio mentre il metallo viene riscaldato in presenza di gas o di un composto di cementazione liquido, il che porta a una variazione nella concentrazione di carbonio tra la superficie ricca di carbonio e il nucleo interno dell'acciaio. È comunemente utilizzato nel metodo di tempra a fiamma. La profondità della cementazione è influenzata anche da diversi composti di cementazione, dall'acciaio, dalla temperatura e dal tempo.
Nitrocarburazione
La nitrurazione al vuoto (gas) è un processo di trattamento termico che diffonde azoto nel metallo utilizzando un determinato mediatore chimico, di solito ammoniaca (NH3), che, dopo il riscaldamento, si dissocia in azoto e idrogeno per creare uno strato di nitrurazione indurito. Questi processi sono più comunemente utilizzati su acciai legati a basso tenore di carbonio.
Il vantaggio di questo processo sono componenti con eccellente resistenza all'usura, resistenza alla corrosione e proprietà ad alta temperatura, il risultato di durezza è anche migliore del processo di trattamento termico di cementazione.