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Il trattamento dell’acciaio: la cementazione dell’acciaio

Ago 8, 2018 - Tecnologia

Le caratteristiche meccaniche dell’acciaio, ma anche di altre leghe metalliche, possono essere migliorate grazie ad un particolare procedimento di cementazione acciai. Scopriamo insieme di cosa si tratta.

Cos’è il trattamento termico di cementazione

Quando parliamo di cementazione acciai ci riferiamo ad un particolare procedimento termochimico attraverso il quale viene aumentata la durezza superficiale dell’acciaio trattandolo con applicazione di carbonio in superficie. La finalità di questa operazione è quella di fare in modo che la superficie del metallo trattato si presenti durissima, particolarmente resistente all’usura e con un cuore tenace. Insieme a questo procedimento, che viene definito anche di carbocementazione poiché si basa sull’utilizzo del carbonio, sovente si esegue anche un trattamento termico di tempra ad olio che permette di esaltare le qualità strutturali dell’acciaio.

Su quali metalli effettuare il trattamento

La cementazione acciai è un procedimento che può essere eseguito su tutti i componenti metallici anche se viene effettuata prevalentemente su quegli oggetti che necessitano di una particolare resistenza all’usura, specie nel lungo periodo, e di una notevole resistenza agli urti. Esempi tipici di questi prodotti sono gli organi di trasmissione degli autoveicoli, gli ingranaggi con denti, gli alberi a camme, i perni solo per citarne alcuni. La maggior parte delle aziende che effettuano la cementazione acciai dispongono di apparecchiature tecnologicamente avanzate che permettono loro di lavorare anche su prodotti di elevate dimensioni e fino ad un peso di 2 tonnellate. Il trattamento viene eseguito di massima su acciai che hanno un tenore di carbonio compreso in una forbice che varia dallo 0,14% allo 0,21%.

Come avviene il procedimento di cementazione acciai

Il trattamento di cementazione acciai avviene, in linea di massima, seguendo determinate fasi:

– riscaldamento
– mantenimento della temperatura
– austenizzazione di cementazione
– carburazione
– diffusione del carbonio in superficie
– raffreddamento
– austenizzazione di tempra
– tempra in olio
– rinvenimento di distensione

Senza entrare nel dettaglio di ogni singola fase, anche perché esistono anche metodi diversi di cementazione acciai, uno degli elementi più importanti è il raggiungimento di una temperatura elevata, compresa generalmente tra 850 e 950 gradi. Questo perché a questa temperatura avviene un processo chimico attraverso il quale il carbonio, elemento che compone l’acciaio, si diffonde all’interno e sulla superficie dell’acciaio stesso. Le modalità per effettuare questo trattamento sono diverse e possono essere solide, liquide o gassose anche se generalmente si preferisce quest’ultima in quanto permette la liberazione di molte particelle di carbonio.

Differenti metodi di carbocementazione

I metodi di carbocementazione possono essere differenziati in base alla profondità degli strati di acciaio da arricchire di carbonio e che sono poi trattati con la tempra ad olio per l’indurimento. Gli strati da arricchire variano da un minimo di 0,2 millimetri fino ad un massimo di 4 millimetri. La successiva fase di tempra, eseguita ad una temperatura più bassa rispetto alla cementazione, permetterà allo strato superficiale di carbonio di avere la corretta struttura e all’acciaio la giusta durezza.

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