Acciai e Processi di Trattamento Termico

La fragilità da rinvenimento è un problema che si verifica negli acciai, in particolare durante il trattamento termico di rinvenimento. È causata da una precipitazione prematura di carburi, che porta a una diminuzione della tenacità e resistenza all'urto del materiale. In altre parole, l'acciaio diventa più fragile e soggetto a fratture.

Gli elementi leganti negli acciai da bonifica sono elementi chimici come cromo, molibdeno e vanadio che vengono aggiunti per migliorare le proprietà meccaniche dell'acciaio. Questi elementi contribuiscono a stabilizzare la martensite durante il trattamento di bonifica, aumentando così la durezza e la tenacità.

La bonifica è un trattamento termico che mira ad aumentare sia la durezza che la tenacità di un acciaio. Questo processo comporta il riscaldamento dell'acciaio ad una temperatura specifica, seguito da un rapido raffreddamento in acqua o olio. Successivamente, viene eseguito un trattamento di rinvenimento per migliorare la tenacità.

La normalizzazione è un trattamento termico che consiste nel riscaldare l'acciaio a una temperatura specifica, seguita da un lento raffreddamento in aria calma. Questo processo produce una struttura essenzialmente perlitica, rendendo l'acciaio più resistente e tenace.

La martensite è una fase metastabile presente nel diagramma di stato ferro-carbonio. È una soluzione solida di carbonio in ferrite, che si forma durante il rapido raffreddamento dell'acciaio. La martensite è una fase molto dura e resistente, ma anche fragile.

Il rinvenimento è un trattamento termico che si effettua dopo la tempra, con lo scopo di aumentare la tenacità dell'acciaio e ridurre la fragilità. Questo processo comporta il riscaldamento dell'acciaio a una temperatura specifica, seguito da un lento raffreddamento in aria.

La normalizzazione consiste nel riscaldare l'acciaio ad una temperatura specifica, seguita da un raffreddamento lento in aria calma. Questo processo trasforma l'acciaio nello stato di normalizzazione che si caratterizza per una struttura uniforme e omogenea con proprietà meccaniche equilibrate e uniformi.

L'infragilimento da idrogeno è un fenomeno che si verifica in alcuni metalli, come l'acciaio, quando l'idrogeno entra a far parte della loro struttura cristallina. Questo può portare a una diminuzione della tenacità e a un aumento della fragilità del materiale.

Un trattamento termico che consiste nel riscaldare l'acciaio al di sopra della temperatura di trasformazione e quindi raffreddarlo lentamente all'aria. Porta a una struttura perlitica con grani più fini rispetto alla ricottura.

Una fase di stato solido che si forma negli acciai in seguito a un rapido raffreddamento dall'austenite. È una soluzione solida di carbonio in ferrite metastabile a temperatura ambiente, caratterizzata da alta durezza e bassa tenacità.

Un trattamento termico che consiste nel riscaldare un acciaio bonificato a una temperatura inferiore a quella di trasformazione, seguita da un raffreddamento controllato. Riduce la durezza e aumenta la tenacità migliorando la lavorabilità del materiale.

Un trattamento termico che consiste nel riscaldare un acciaio al di sopra della temperatura di trasformazione, mantenere tale temperatura per un periodo determinato e poi raffreddare lentamente in forno. Produce una struttura perlitica con grani grossolani.

Un trattamento termico che consiste nel riscaldare un acciaio al di sopra della temperatura di trasformazione, mantenerlo a tale temperatura per un periodo determinato e quindi raffreddarlo rapidamente in acqua o olio. Produce una struttura martensitica con alta durezza e resistenza meccanica.

Un tipo di fragilità che si manifesta negli acciai in seguito all'assorbimento di idrogeno durante i processi di lavorazione o trattamento termico. Può portare a fratture improvvise.

Acciai appositamente formulati per migliorare le caratteristiche di lavorabilità, solitamente con l'aggiunta di elementi come zolfo e manganese.

Un processo che consiste nel riscaldare un metallo a una temperatura specifica per un determinato tempo e poi raffreddarlo lentamente, generalmente in un forno. Permette di migliorare la lavorabilità, la duttilità e ridurre le tensioni interne.

La ricottura dei lingotti è un trattamento termico che ha lo scopo di ricristallizzare il grano (rendendolo uniforme), omogeneizzare la composizione chimica e ridurre gli effetti di segregazione.

La trasformazione eutettica è un processo che avviene nelle leghe Fe-C con un contenuto di carbonio superiore a 0,18%. Questo processo porta alla formazione di due fasi solide: ferrite e cementite, in una struttura lamellare chiamata perlite.

Gli acciai duplex sono caratterizzati da una struttura a doppia fase, austenitica e ferritica, che li rende resistenti alla corrosione e allo stress cracking. Sono impiegati prevalentemente in applicazioni che richiedono queste proprietà, come l'industria chimica e petrolifera.

La cementazione è un trattamento termico che consiste in un processo di diffusione superficiale del carbonio. Questo processo aumenta la durezza superficiale dell'acciaio, rendendolo più resistente all'usura e alla fatica.

La tempra è un trattamento termico che consiste nel riscaldare l'acciaio al di sopra della temperatura critica e nel raffreddarlo rapidamente, ottenendo una struttura martensitica, che ha elevata durezza ma anche fragilità. Il mezzo di raffreddamento determina la struttura della martensite.

La presenza di molibdeno negli acciai inossidabili austenitici aumenta la loro resistenza alla corrosione alle basse temperature. Inoltre, il molibdeno è utile per contrastare il pitting, un tipo di corrosione che si verifica in punti specifici sulla superficie del metallo.

La trasformazione peritettica è un processo che avviene a una temperatura specifica durante il raffreddamento. In questo processo, una fase solida si trasforma in due fasi solide diverse.

Il numero di Avogadro è il numero di atomi presenti in una mole di una sostanza, pari a 6,022 × 10^23.

I convertitori LD sono utilizzati nella produzione di acciaio. Utilizzano ossigeno e refrattari basici.

Le leghe di alluminio contenenti rame sono più difficili da saldare a causa della formazione di ossidi.

La perlite è una microstruttura presente negli acciai che si compone di ferrite e cementite, in una disposizione lamellare.

Le soluzioni solide ordinate si trovano a temperature inferiori a una temperatura critica, chiamata temperatura di ordine.

A 0 K, la temperatura più bassa possibile, non ci sono vacanze nel reticolo cristallino di un metallo puro, come il ferro.

L'energia libera di formazione di un ossido metallico aumenta all'aumentare della temperatura.

L'altoforno produce principalmente ghisa, non acciaio.

Gli acciai dual phases sono costituiti da due fasi: ferrite e martensite.

Il microscopio metallografico funziona per riflessione della luce, consentendo di osservare la microstruttura dei metalli.

L'analisi al microscopio metallografico senza attacco metallografico permette di evidenziare la distribuzione delle inclusioni, ovvero particelle estranee al metallo.

Il microscopio elettronico fornisce informazioni più dettagliate rispetto al microscopio ottico, permettendo l'analisi di superfici di frattura a livello microscopico.

Gli elettroni disaccoppiati negli orbitali d sono responsabili delle proprietà magnetiche dei metalli. Il rame è diamagnetico, non ferromagnetico.

L'infragilimento da idrogeno può essere evitato con una ricottura a 180 gradi Celsius per diverse ore, che elimina l'idrogeno dalla struttura del materiale.

La ricottura è un trattamento termico che consiste nel riscaldare un metallo fino a una temperatura specifica, mantenerlo a quella temperatura per un periodo di tempo e poi raffreddarlo lentamente. Ha lo scopo di rendere il metallo più duttile e facile da lavorare.

La tempra è un trattamento termico che consiste nel riscaldare un metallo fino a una temperatura specifica, mantenerlo a quella temperatura per un periodo di tempo e poi raffreddarlo rapidamente. Ha lo scopo di aumentare la durezza del metallo.

La normalizzazione è un trattamento termico che consiste nel riscaldare un metallo fino a una temperatura specifica, mantenerlo a quella temperatura per un periodo di tempo e poi raffreddarlo lentamente in aria calma. Ha lo scopo di ottenere una struttura omogenea e resistente.

La martensite è una fase metastabile presente nel diagramma di stato ferro-carbonio. È una soluzione solida di carbonio in ferrite, che si forma durante il rapido raffreddamento dell'acciaio. La martensite è una fase molto dura e resistente, ma anche fragile.

Gli elementi leganti negli acciai da bonifica sono elementi chimici come cromo, molibdeno e vanadio che vengono aggiunti per migliorare le proprietà meccaniche dell'acciaio. Questi elementi contribuiscono a stabilizzare la martensite durante il trattamento di bonifica, aumentando così la durezza e la tenacità.

La perlite è una microstruttura costituita da lamelle alternate di ferrite e cementite, che si forma nel diagramma di stato Fe-C durante il raffreddamento. Si presenta in una struttura lamellare, con la ferrite (più morbida) e la cementite (più dura) disposte in modo alternato.

La trasformazione eutettoidica è un processo che avviene nel diagramma di stato Fe-C quando una fase solida (austenite) si trasforma in due fasi solide (ferrite e cementite) al raffreddamento. La trasformazione eutettoidica avviene a 723 °C e allo 0,8% di Carbonio.

La trasformazione peritettica è un processo nel diagramma di stato Fe-C in cui una fase liquida e una fase solida si fondono per formare una nuova fase solida al raffreddamento.

Un acciaio con un tenore di carbonio 0,20% a temperatura ambiente è composto da una miscela di ferrite (più morbida) e perlite (più dura). La ferrite è presente in maggiore quantità, circa l'80%, e la perlite è presente per il restante 20%. Questo equilibrio determina le proprietà meccaniche dell'acciaio.

La trasformazione eutettoidica del diagramma di stato Fe-C avviene a 723 °C e allo 0,8% di Carbonio. A questa temperatura, l'austenite si trasforma in perlite.

La ferrite delta a 1492 °C ha una solubilità massima di carbonio di 0,18%. Il carbonio può dissolversi nella ferrite delta fino a questo limite.

La trasformazione peritettica non interessa le leghe Fe-C con un tenore di carbonio inferiore allo 0,18%. Le leghe con quantità di carbonio inferiori a questo limite non vanno incontro alla trasformazione peritettica.

La ricottura è un processo che consiste nel riscaldare l'acciaio a una temperatura specifica, seguito da un raffreddamento lento. Il raffreddamento lento permette di ottenere una struttura più omogenea e ridurre le tensioni interne. La ricottura è spesso usata per migliorare la lavorabilità dell'acciaio.