Processo di tempra dell'acciaio

Tempra dell'acciaio

La tempra è un processo di trattamento termico in cui l'acciaio bonificato viene riscaldato nuovamente a una temperatura inferiore ad A1, mantenuto a tale temperatura e quindi raffreddato. Il rinvenimento determina la microstruttura e le proprietà dell'acciaio durante l'uso. Lo scopo del rinvenimento è stabilizzare la microstruttura, eliminare le sollecitazioni da tempra e migliorare la duttilità e la tenacità dell'acciaio, raggiungendo un equilibrio appropriato tra resistenza, durezza, duttilità e tenacità per soddisfare i diversi requisiti prestazionali dei vari pezzi.

 

 

La tempra dell'acciaio può essere divisa in tre categorie in base alla temperatura di rinvenimento.

 

Basso-rinvenimento (150-250 gradi)

La microstruttura dopo il rinvenimento a bassa-temperatura è la martensite rinvenuta, che consiste di fase sovrasatura e ε-Fe2.4C coerente. La sua morfologia conserva la struttura a scaglie o assicella-della martensite bonificata.

 

Lo scopo principale del rinvenimento a bassa-temperatura è mantenere l'elevata durezza (58-62 HRC) e la resistenza all'usura della martensite bonificata, riducendo al tempo stesso gli stress da tempra e la fragilità. Viene utilizzato principalmente in vari utensili da taglio in acciaio ad alto tenore di carbonio, calibri, matrici per stampaggio a freddo, cuscinetti volventi e pezzi cementati.

 

Tempra media-(350-500 gradi)

La microstruttura dopo il rinvenimento a media-temperatura è la troostite temperata, composta da ferrite aciculare non ricristallizzata e cementite dispersa, scagliosa o granulare estremamente fine. La sua morfologia rimane la struttura lamellare o assicella-della martensite bonificata.

 

Lo scopo principale del rinvenimento a media-temperatura è ottenere un elevato rapporto di carico di snervamento, un limite elastico elevato e un'elevata tenacità. La durezza della troostite temperata è 35-45 HRC. La tempera a media temperatura viene utilizzata principalmente per la lavorazione di varie molle e stampi per forgiatura.

 

Alta-tempera (500-650 gradi)

La microstruttura dopo il rinvenimento ad alta-temperatura è la troostite rinvenuta, composta da ferrite ricristallizzata e cementite a grana fine-uniformemente distribuita. A causa della ricristallizzazione della ferrite, la struttura lamellare o assicella-della martensite bonificata viene persa, diventando granulare poligonale. Contemporaneamente crescono gli aggregati di cementite.

 

Il motivo principale della deformazione da rinvenimento è la durezza residua o i cambiamenti strutturali generati durante il rinvenimento e la tempra, ovvero il ritiro dovuto all'eliminazione dello stress di trazione e l'espansione dovuta all'eliminazione dello stress di compressione. Ciò include un certo ritiro dei carburi precipitati nella fase iniziale del rinvenimento, un notevole ritiro durante la condensazione del ferro al carbonio, l'espansione del ferro austenitico residuo trasformato in ferro sciolto e l'espansione del ferro austenitico residuo trasformato in ferro duttile, che porta alla deformazione del pezzo dopo il rinvenimento. I metodi di prevenzione includono:

(1) trattamento di tempra a pressione;

(2) utilizzando un bagno caldo o un raffreddamento ad aria per ridurre lo stress residuo;

(3) correzione mediante elaborazione meccanica;

(4) prevenire la deformazione.