| Trattamenti termici Trattamenti termici e superficiali degli acciai
Trattamenti termici
V itt or io P esce
Heat and surface treatments of very high speed steels
Last June the Royal Garden Hotel of Assago (MI)
was the venue for the workshop the heat treatment of very high speed steel tools and on the surface influence on efficiency
held by Erasteel Italiana s.r.l., on
super rapidi
Si è svolto lo scorso mese di giugno, presso il Royal Garden Hotel di Assago (MI), il seminario Erasteel Italiana s.r.l., sul trattamento termico degli utensili in acciai super-rapidi e l'influenza delle superfici sul rendimento
«Erasteel è una multinazionale che pr oduce acciai super-rapidi HSS e ASP®, primo pr oduttor e mondiale con 25 mila tonnellate l'anno scorso. La società è inserita in un gruppo più grande, di nome Eramet, e beneficia così dei positivi effetti della sinergia con le altr e società del gr uppo nel campo degli acciai, leghe o materie prime quali manganese, nichel». Con queste parole Alberto Fava, direttore vendite di Erasteel Italiana s.r.l, ha apertoli seminario dedicato al trattamento termico e super ficiale degli utensili realizzati in acciaio super-rapido. L'incontro è stato diviso in quattro argomenti principali: i primi tre curati da Karsten Andersen, esperto svedese specializzato in metallurgia della Erasteel; il quarto illustrato da Giovanna Malagnino Product manager della Balzers Italia.
Trattamenti e Finiture · ottobre 2006
Fig. 1 Al Royal Garden Hotel di Assago (MI) si è svolto il 21 giugno scorso il seminario sui trattamenti termici
per acciai super-rapidi organizzato da Erasteel. Last June 21st the Royal Garden Hotel of Assago (MI) was the venue for the workshop, organised by Erasteel, on heat treatments for very high speed steels.
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Fig. 2 Tipico ciclo di un trattamento termico in bagno di sale.
Typical cycle of salt bath heat treatment.
Trattamento termico degli acciai HSS/ASP®
Il trattamento termico influenza fortemente la corretta produzione degli utensili in acciaio HSS o ASP®. Quando si analizza un trattamento termico non è facile capire quali problemi si possano presentare; quindi è difficile capire se il trattamento è ben eseguito o no, se l'eventuale errore è grave o di poco conto. Cerchiamo dunque di illustrare come ottenere un trattamento termico ideale. La differenza sostanziale tra utensili comuni da taglio e utensili per lavorazioni a freddo, dal punto di vista del trattamento termico, è la temperatura di austenitizzazione. L'acciaio, prima di essere trattato, presenta una struttura composta da ferrite e da carburi primari. Al termine del trattamento la struttura sarà invece composta da martensite temprata e carburi. Il tipico ciclo del trattamento termico che permette tale trasformazione è il seguente: 1) riscaldamento in due o più step (preheating), fino alla temperatura di austenitizzazione;
2) mantenimento di tale temperatura (holding); 3) spegnimento (quenching), cioè rapido raffreddamento dell'utensile in bagni di sale, gas o in aria; 4) due nuovi o più "riscaldi" (rinvenimenti) dell'utensile, fino a 560 °C. Nel caso di spegnimento in bagno di sale, si tratta una soluzione flessibile che permette la "raddrizzatura a caldo" dell'utensile; presenta però alcuni svantaggi: richiede molto lavoro, non garantisce una perfetta sicurezza ambientale e lascia materiale piuttosto sporco. Il ciclo può anche essere realizzato in forni "sotto vuoto", a patto però che vi sia un lotto minimo di produzione. Tale tecnica non reca danni all'ambiente,
il ciclo è meno impegnativo ed è altresì di facile controllo e ripetibilità; inoltre lascia il materiale pulito. Non mancano tuttavia aspetti negativi; innanzitutto è un sistema poco flessibile, come dimostra la necessità di lotti minimi di carica. Inoltre presenta il rischio di "incollamenti" fra i pezzi, e non consente di raddrizzare i pezzi stessi a caldo, potendo a volte anche favorire l'evaporazione di alcuni elementi di lega. La fase di raffreddamento, che nel caso in cui avvenga sotto vuoto riduce direttamente la temperatura da quella di austenitizzazione fino ai 50 °C, nel caso di bagno sotto sale presenta uno step di mantenimento intermedio (a 550 °C) durante lo spegnimento. Analizziamo ora i problemi che possono verificarsi durante le singole fasi di un generico trattamento. 1) Riscaldamento fino alla temperatura di austenitizzazione. Qualora questo incremento di temperatura sia troppo veloce, esiste il rischio di distorsioni dimensionali, di formazioni di crepe e addirittura di rotture. Questo è il motivo per cui il salto di temperatura viene interrotto da due step di mantenimento. 2) Mantenimento in temperatura di austenitizzazione Qualora tale periodo sia troppo breve,
Fig. 3 Esempio di impianto
per il trattamento in bagno di sale, dove (A) preriscaldamento; (B) spegnimento in un contenitore con cloruro di bario; (C) rinvenimento. Example of plant for salt bath heat treatment, where (A) pre-heating; (B) quenching in a container with barium chloride; (C) tempering.
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Trattamenti e Finiture · ottobre 2006
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