I trattamenti termici devono essere adattati al tipo specifico di lega metallica per migliorare la lavorabilità. Gli acciai sono tra i materiali più comuni soggetti a trattamento. Andiamo a vedere le caratteristiche delle principali tipologie di trattamento e come queste donano maggiore durezza, resistenza alla corrosione, duttilità e tenacità.
- La ricottura è indispensabile per eliminare le tensioni interne, migliorare la lavorabilità e affinare la grana degli acciai, rendendoli più duttili e omogenei. La ricottura di una lega metallica come l’acciaio è spesso il primo passo per lavorazioni complesse.
- Tempra e rinvenimento sono fondamentali per aumentare durezza e resistenza, sono applicati ad acciai da bonifica per componenti sottoposti a forti sollecitazioni.
- La cementazione è un trattamento termochimico arricchisce la superficie dell’acciaio con carbonio, creando uno strato esterno estremamente duro (resistente all’usura) mentre il nucleo rimane più tenace. È ideale per ingranaggi, perni e alberi.
- Nitrurazione, simile alla cementazione, introduce azoto sulla superficie dell’acciaio, conferendo elevata durezza superficiale e resistenza alla corrosione e alla fatica, senza la necessità di tempra successiva.
- La normalizzazione, utilizzata per affinare la grana e migliorare la lavorabilità degli acciai.
Le leghe di alluminio, pur essendo leggere, possono migliorare notevolmente le loro proprietà meccaniche attraverso specifici trattamenti termici:
- Trattamento di solubilizzazione e invecchiamento. Si tratta di una sequenza di riscaldamento (solubilizzazione) e successivo invecchiamento (naturale o artificiale), che permette di precipitare fasi intermetalliche all’interno della struttura, aumentando significativamente la durezza e la resistenza meccanica della lega. Anche in questo caso, una specifica forma di ricottura può preparare la lega a ricevere trattamenti successivi.
Anche le leghe di rame e ottone beneficiano dei trattamenti termici. La ricottura è utilizzata per ammorbidire il materiale dopo lavorazioni a freddo (es. imbutitura, piegatura) che ne aumentano la durezza. La ricottura di una lega metallica a base di rame ripristina la duttilità e permette ulteriori lavorazioni. Alcune leghe di rame, come le leghe rame-berillio, possono essere temprate per precipitazione per raggiungere elevate durezze e resistenze.
Le leghe di titanio sono note per il loro eccellente rapporto resistenza/peso e la loro biocompatibilità. I trattamenti termici ne affinano ulteriormente le proprietà. La ricottura può migliorare la duttilità e la lavorabilità, riducendo le tensioni residue. La ricottura di una lega metallica di titanio è cruciale per la sua formabilità. Tempra e Invecchiamento aiutano a aumentare la resistenza e la durezza, soprattutto in leghe complesse utilizzate in applicazioni aerospaziali e mediche.
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