Nel post pubblicato martedì, abbiamo preso in esame il trattamento termico della solubilizzazione degli acciai austenitici e duplex. Oggi vogliamo, invece, parlare di quello di carbocementazione che permette, in base all’applicazione, di modificare le proprietà dei componenti.
In cosa consiste il trattamento termochimico di carbocementazione?
La carbocementazione è un trattamento termico di diffusione che permette ad un componente meccanico di acciaio con un basso tenore di carbonio di incrementarne il suo tenore. In seguito alla carbocementazione, i pezzi di acciaio devono essere sottoposti anche ad un trattamento di tempra prima e ad uno di rinvenimento (distensione) poi.
Le fasi del trattamento di carbocementazione sono queste:
- riscaldare il forno fino a raggiungere la corretta temperatura di riscaldamento (questa è variabile a seconda delle caratteristiche degli acciai che vengono trattati e a seconda delle proprietà finali del pezzo che si vogliono conseguire)
- i particolari vengono posizionati all’interno del forno e lasciati lì:
- fino al raggiungimento di un’uniformità di temperatura in ogni loro parte
- quando è avvenuto il processo di assorbimento del carbonio (il carbonio si trasferisce dall’atmosfera del forno agli strati superficiali dei particolari trattati).
- successivamente subiscono un brusco raffreddamento in un bagno di sale, di olio o di acqua (così viene indotta la trasformazione martensitica)
- in ultimo, viene eseguito un rinvenimento a bassa temperatura (detto “distensione”).
Quali sono i parametri fondamentali per questo tipo di trattamento?
Per effettuare il trattamento di carbocementazione sono necessari degli impianti in atmosfera controllata, dove sono regolati:
- la temperatura (che dovrà mantenersi superiore alla fine della trasformazione a caldo)
- la durata di permanenza del pezzo all’interno del forno (tempo predeterminato).
Questi parametri, infatti, risultano essenziali per il controllo della profondità della cementazione e della durezza.
Perché effettuare la carbocementazione?
Ma qual è, nello specifico, lo scopo del processo di carbocementazione? Principalmente, questo è fondamentale per aumentare la durezza della superficie dei pezzi in acciaio. Così, questi ultimi saranno superficialmente resistenti all’usura, agli urti e al grippaggio, mantenendo al loro interno una buona tenacità ma una minore durezza e resistenza interna. Inoltre, questo trattamento permette di migliorare la resistenza a fatica e a sollecitazioni meccaniche del pezzo.
Cosa è possibile sottoporre a carbocementazione?
I pezzi di acciaio sottoposti a carbocementazione sono utilizzati spesso nell’industria meccanica/automobilistica. Per esempio, nella costruzione di autoveicoli o di organi di macchine che lavorano per attrito (come ingranaggi, perni d’appoggi di alberi, ecc..). Inoltre, questo tipo di trattamento è fatto anche sugli elementi di fissaggio come viti autofilettanti, bulloni, dadi e rondelle. Oppure in diversi tipi di utensili quali:
- utensili a mano (es. lame per sega, cacciaviti)
- utensili per tranciare
- altro (calibri, maglie di catene, stampi ecc..)
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