Il trattamento termico chimico dei getti di acciaio si riferisce al posizionamento dei getti in un mezzo attivo a una determinata temperatura per la conservazione del calore, in modo che uno o più elementi chimici possano penetrare nella superficie. Il trattamento termico chimico può modificare la composizione chimica, la struttura metallografica e le proprietà meccaniche della superficie del getto. I processi di trattamento termico chimico comunemente utilizzati includono cementazione, nitrurazione, carbonitrurazione, boronizzazione e metallizzazione. Quando si esegue un trattamento termico chimico sui getti, è necessario considerare in modo completo la forma, le dimensioni, le condizioni superficiali e il trattamento termico superficiale del getto.
1. Carburazione
La carburazione si riferisce al riscaldamento e all'isolamento del pezzo fuso in un mezzo di cementazione, quindi all'infiltrazione di atomi di carbonio nella superficie. Lo scopo principale della cementazione è aumentare il contenuto di carbonio sulla superficie del pezzo fuso, formando al contempo un certo gradiente di contenuto di carbonio nel pezzo fuso. Il contenuto di carbonio dell'acciaio da cementazione è generalmente compreso tra 0,1% e 0,25% per garantire che il nucleo della fusione abbia tenacità e resistenza sufficienti.
La durezza superficiale dello strato cementato è generalmente 56HRC-63HRC. La struttura metallografica dello strato cementato è martensite aghiforme fine + una piccola quantità di austenite trattenuta e carburi granulari uniformemente distribuiti. I carburi reticolari non sono ammessi e la frazione volumetrica dell'austenite trattenuta generalmente non supera il 15%-20%.
La durezza del pezzo fuso dopo la cementazione è generalmente compresa tra 30HRC e 45HRC. La struttura metallografica centrale dovrebbe essere martensite a basso contenuto di carbonio o bainite inferiore. Non è consentita la presenza di ferrite massiccia o precipitata lungo il bordo del grano.
Nella produzione effettiva, esistono tre metodi di cementazione comuni: cementazione solida, cementazione liquida e cementazione gassosa.
2. Nitrurazione
La nitrurazione si riferisce ad un processo di trattamento termico che infiltra gli atomi di azoto nella superficie della fusione. La nitrurazione viene generalmente eseguita al di sotto della temperatura Ac1 e il suo scopo principale è migliorare la durezza, la resistenza all'usura, la resistenza alla fatica, la resistenza al grippaggio e la resistenza alla corrosione atmosferica della superficie della fusione. La nitrurazione dei getti di acciaio viene generalmente effettuata a 480°C-580°C. I getti contenenti alluminio, cromo, titanio, molibdeno e tungsteno, come acciaio a bassa lega, acciaio inossidabile e acciaio per utensili per stampi a caldo, sono adatti per la nitrurazione.
Per garantire che il nucleo del pezzo fuso abbia le proprietà meccaniche e la struttura metallografica necessarie e per ridurre la deformazione dopo la nitrurazione, è necessario un pretrattamento prima della nitrurazione. Per l'acciaio strutturale, è necessario un trattamento di bonifica prima della nitrurazione al fine di ottenere una struttura di sorbite rinvenuta uniforme e fine; per getti che si deformano facilmente durante il trattamento di nitrurazione è necessario anche un trattamento di ricottura di distensione dopo la bonifica; per le fusioni di acciaio inossidabile e acciaio resistente al calore può generalmente essere bonificato per migliorare la struttura e la resistenza; per l'acciaio inossidabile austenitico è possibile utilizzare il trattamento termico di solubilizzazione.
Orario di pubblicazione: 21 luglio 2021