Oggi condividiamo una panoramica completa dei termini relativi alle proprietà di lavorazione dei materiali metallici.
1. Colabilità (stampabilità)
Ciò si riferisce alla capacità di un materiale metallico di produrre una fusione qualificata utilizzando metodi di fusione. La colabilità include principalmente fluidità, ritiro e segregazione. La fluidità si riferisce alla capacità del metallo fuso di riempire uno stampo; il ritiro si riferisce al grado di ritiro del volume durante la solidificazione; e la segregazione si riferisce all'irregolarità della composizione chimica interna e della struttura del metallo causata dalle differenze nei tempi di cristallizzazione durante il raffreddamento e la solidificazione.
2. Forgiabilità
Si riferisce alla capacità di un materiale metallico di cambiare forma senza rompersi durante la lavorazione a pressione. Include la capacità di eseguire processi di forgiatura, laminazione, stiramento ed estrusione a caldo o a freddo. La qualità della forgiabilità è legata principalmente alla composizione chimica del materiale metallico.
3. Lavorabilità (lavorabilità, lavorabilità)
Ciò si riferisce alla facilità con cui un materiale metallico può essere lavorato in un pezzo qualificato utilizzando un utensile da taglio. La lavorabilità viene comunemente misurata dalla ruvidità superficiale del pezzo lavorato, dalla velocità di taglio consentita e dal grado di usura dell'utensile. È correlato a molti fattori come la composizione chimica, le proprietà meccaniche, la conduttività termica e il grado di incrudimento del materiale metallico. La durezza e la tenacità vengono solitamente utilizzate come indicatori approssimativi della lavorabilità. In generale, maggiore è la durezza di un materiale metallico, più difficile sarà il taglio; anche se la durezza non è elevata, se la tenacità è elevata, il taglio risulta comunque difficile.
4. Saldabilità (saldabilità)
Si riferisce all'adattabilità di un materiale metallico ai processi di saldatura. Si riferisce principalmente alla facilità con cui è possibile ottenere un giunto saldato di alta-qualità in determinate condizioni del processo di saldatura. Comprende due aspetti: in primo luogo, le prestazioni di adesione, ovvero la sensibilità di un determinato metallo alla formazione di difetti di saldatura in determinate condizioni del processo di saldatura; e in secondo luogo, la prestazione del servizio, ovvero l'idoneità di un determinato giunto saldato metallico ai requisiti di servizio in determinate condizioni del processo di saldatura.
5. Trattamento termico
(1) Ricottura: si riferisce a un processo di trattamento termico in cui un materiale metallico viene riscaldato a una temperatura adeguata, mantenuto per un certo tempo e quindi raffreddato lentamente. I processi di ricottura comuni includono: ricottura di ricristallizzazione, ricottura di distensione-, ricottura sferoidale e ricottura completa. La ricottura mira a ridurre la durezza dei materiali metallici, migliorarne la plasticità per facilitare la lavorazione meccanica o la lavorazione a pressione, ridurre lo stress residuo, migliorare l'omogeneizzazione della microstruttura e della composizione o preparare la microstruttura per il successivo trattamento termico.
(2) Normalizzazione: si riferisce al processo di trattamento termico che prevede il riscaldamento dell'acciaio o delle parti in acciaio a 30 gradi -50 gradi sopra Ac3 o Acm (la temperatura del punto critico superiore dell'acciaio), mantenendolo per un tempo appropriato e quindi raffreddandolo in aria calma. Lo scopo della normalizzazione è principalmente quello di migliorare le proprietà meccaniche dell'acciaio a basso tenore di carbonio, migliorare la lavorabilità, affinare i grani ed eliminare i difetti microstrutturali, preparando così la microstruttura per il successivo trattamento termico.
(3) Tempra: si riferisce al processo di trattamento termico che consiste nel riscaldare le parti in acciaio a una temperatura superiore ad Ac3 o Ac1 (la temperatura del punto critico inferiore dell'acciaio), mantenendola per un certo tempo e quindi raffreddandola a una velocità adeguata per ottenere una microstruttura martensitica (o bainitica). I processi di tempra comuni includono la tempra in bagno di sale, la tempra martensitica, la tempra isotermica bainitica, la tempra superficiale e la tempra locale. Lo scopo della tempra è ottenere la struttura martensitica desiderata nelle parti in acciaio, migliorare la durezza, la robustezza e la resistenza all'usura del pezzo e preparare la microstruttura per il successivo trattamento termico.
(4) Rinvenimento: si riferisce al processo di trattamento termico in cui le parti in acciaio vengono indurite, quindi riscaldate a una temperatura inferiore ad Ac1, mantenute per un certo tempo e quindi raffreddate a temperatura ambiente. I processi di rinvenimento comuni includono il rinvenimento a bassa-temperatura, il rinvenimento a media-temperatura, il rinvenimento ad alta-temperatura e il rinvenimento multiplo. Lo scopo della tempra è principalmente quello di eliminare lo stress generato durante la tempra, in modo che le parti in acciaio abbiano elevata durezza e resistenza all'usura, nonché la necessaria plasticità e tenacità.
(5) Tempra e rinvenimento: si riferisce al processo di trattamento termico combinato di tempra e rinvenimento di acciaio o parti in acciaio. L'acciaio utilizzato per la bonifica è chiamato acciaio bonificato. In genere si riferisce all'acciaio strutturale a medio-carbonio e all'acciaio strutturale in lega a medio-carbonio.
(6) Trattamento termico chimico: si riferisce al processo di trattamento termico in cui i pezzi di metallo o lega vengono posti in un mezzo attivo a una determinata temperatura e mantenuti per consentire a uno o più elementi di penetrare nel loro strato superficiale, modificandone così la composizione chimica, la microstruttura e le proprietà. I comuni processi di trattamento termico chimico includono cementazione, nitrurazione, carbonitrurazione, alluminizzazione e boronizzazione. Lo scopo del trattamento termico chimico è principalmente quello di migliorare la durezza superficiale, la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione, la resistenza alla fatica e la resistenza all'ossidazione delle parti in acciaio.
(7) Trattamento in soluzione: si riferisce a un processo di trattamento termico in cui una lega viene riscaldata in una regione monofase-a temperatura elevata-e mantenuta a una temperatura costante per consentire alla fase in eccesso di dissolversi completamente nella soluzione solida, seguita da un rapido raffreddamento per ottenere una soluzione solida sovrasatura. Lo scopo del trattamento di solubilizzazione è principalmente quello di migliorare la plasticità e la tenacità dell'acciaio e delle leghe e di prepararli all'indurimento per precipitazione.
(8) Indurimento per precipitazione (rafforzamento per precipitazione): si riferisce a un processo di trattamento termico in cui gli atomi di soluto in una soluzione solida sovrasatura si agglomerano e/o precipitano e si disperdono nella matrice, portando all'indurimento. Ad esempio, l'acciaio inossidabile austenitico indurente per precipitazione-, dopo il trattamento di solubilizzazione o la lavorazione a freddo, può raggiungere una resistenza molto elevata sottoponendosi al trattamento di indurimento per precipitazione a 400 gradi -500 gradi o 700 gradi -800 gradi. (9) Trattamento di invecchiamento: si riferisce al processo di trattamento termico in cui le proprietà, la forma e le dimensioni di un pezzo in lega cambiano nel tempo dopo il trattamento della solubilizzazione, la deformazione plastica a freddo, la fusione o la forgiatura, seguiti dal posizionamento a una temperatura più elevata o dal mantenimento a temperatura ambiente. Se il pezzo viene riscaldato a una temperatura più elevata e invecchiato per un periodo più lungo, si parla di trattamento di invecchiamento artificiale. Se il pezzo viene lasciato a temperatura ambiente o in condizioni naturali per un lungo periodo, il fenomeno dell'invecchiamento viene chiamato trattamento di invecchiamento naturale. Lo scopo del trattamento di invecchiamento è eliminare lo stress interno del pezzo, stabilizzarne la microstruttura e le dimensioni e migliorarne le proprietà meccaniche.
(10) Temprabilità: si riferisce alle caratteristiche che determinano la profondità di indurimento e la distribuzione della durezza dell'acciaio in condizioni specificate. La temprabilità dell'acciaio è spesso espressa dalla profondità dello strato indurito. Maggiore è la profondità dello strato indurito, migliore è la temprabilità dell'acciaio. La temprabilità dell'acciaio dipende principalmente dalla sua composizione chimica, in particolare dalla presenza di elementi di lega che aumentano la temprabilità, la dimensione del grano, la temperatura di riscaldamento e il tempo di tenuta. L'acciaio con buona temprabilità consente proprietà meccaniche uniformi su tutta la sezione trasversale- del componente in acciaio e consente l'uso di agenti di tempra con basso stress di tempra, riducendo così la deformazione e le fessurazioni.
(11) Diametro critico (diametro critico di temprabilità): il diametro critico si riferisce al diametro massimo dell'acciaio dopo la tempra in un determinato mezzo, al quale il nucleo ottiene una struttura martensitica completa o una struttura martensitica al 50%. Il diametro critico di alcuni acciai può essere generalmente ottenuto mediante prove di temprabilità in olio o acqua.
(12) Tempra secondaria: alcune leghe di ferro-carbonio (come l'acciaio rapido-) richiedono più processi di rinvenimento per aumentare ulteriormente la loro durezza. Questo fenomeno di indurimento è detto incrudimento secondario, che è provocato dalla precipitazione di particolari carburi e/o dalla loro partecipazione alla trasformazione dell'austenite in martensite o bainite.
(13) Fragilità di rinvenimento: si riferisce al fenomeno dell'infragilimento dell'acciaio bonificato dopo il rinvenimento entro determinati intervalli di temperatura o il lento raffreddamento dalla temperatura di rinvenimento attraverso tale intervallo di temperature. La fragilità della temperamento può essere divisa in fragilità del temperamento di primo-tipo e fragilità del temperamento di secondo-tipo. Il primo tipo di infragilimento da rinvenimento, noto anche come infragilimento da rinvenimento irreversibile, si verifica principalmente a temperature di rinvenimento comprese tra 250 gradi e 400 gradi. Dopo il riscaldamento, l'infragilimento scompare e un rinvenimento ripetuto entro questo intervallo non provoca nuovamente un infragilimento. Il secondo tipo di infragilimento da rinvenimento, noto anche come infragilimento da rinvenimento reversibile, si verifica a temperature comprese tra 400 gradi e 650 gradi. Dopo il riscaldamento, l'infragilimento scompare e la temperatura deve essere abbassata rapidamente. L'esposizione prolungata o il raffreddamento lento entro un intervallo compreso tra 400 e 650 gradi causerà la ricomparsa catalitica-. Il verificarsi dell'infragilimento da rinvenimento è correlato agli elementi di lega presenti nell'acciaio. Ad esempio, manganese, cromo, silicio e nichel tendono a causare infragilimento da rinvenimento, mentre molibdeno e tungsteno tendono a ridurre questa tendenza.
