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trattamenti termici

Trattamenti Termici

Air Liquide fornisce gas industriali, miscele e servizi che garantiscono la qualità e le idonee proprietà di numerosi Trattamenti Termici

Cosa sono i Trattamenti Termici dei Metalli

I Trattamenti Termici sono un'antica tecnica sviluppata all'inizio dell'età del ferro (dalla fine del II millennio a tutto il I millennio a.C.); sono stati creati per modificare le proprietà meccaniche e fisiche dei materiali. Sono infatti processi che consentono di sottoporre le leghe metalliche a uno o più cicli termici, ossia delle variazioni di temperatura (pur rimanendo sempre al di sotto della temperatura di fusione) in funzione della durata, per conferire loro specifiche proprietà in vista dell'utilizzo finale previsto.

Ogni ciclo prevede diverse fasi:

  • Riscaldo 
  • Mantenimento della temperatura 
  • Raffreddamento

Di conseguenza le operazioni di riscaldo e raffreddamento sono passaggi essenziali di ogni processo di trattamento termico.

Le tre fasi dei trattamenti termici

Come abbiamo visto nel paragrafo precedente, ogni trattamento termico prevede un ciclo di operazioni che si articola in tre fasi: riscaldo, mantenimento della temperatura e raffreddamento.

La fase di riscaldo prevede l'inserimento in un forno del pezzo da trattare. Questo passaggio deve essere realizzato con estrema cura in modo che il riscaldamento avvenga uniformemente in tutti le parti dello stesso. Il riscaldamento deve avvenire molto lentamente in modo da evitare un'eccessiva differenza di temperatura (che potrebbe provocare delle microfratture che si verificano nel materiale in fase di raffreddamento) tra la parte interna e la parte esterna del pezzo.  

Il mantenimento della temperatura a regime è il lasso di tempo in cui il pezzo viene mantenuto a temperatura costante. La temperatura di regime dev’essere scelta con attenzione in modo da avere poi una buona riuscita del trattamento. La durata dell'intervallo di tempo deve essere in grado di garantire che i cambiamenti avvengano uniformemente in ogni punto del pezzo

La fase di raffreddamento non è altro che l'operazione per riportare il pezzo riscaldato a temperatura ambiente. Il raffreddamento può essere di pochi gradi ogni ora, quindi lentamente, oppure di centinaia di gradi al secondo, di conseguenza molto rapido. Gli errori che vengono commessi durante questa fase sono spesso causa di cricche, deformazioni e rotture del pezzo.

I Fattori Chiave per Trattamenti Termici efficienti

Per ottenere trattamenti termici efficienti è necessario tenere in considerazioni quattro importanti fattori:

  • Profilo della temperatura: temperatura massima, ramp-up, raffreddamento, omogeneità
  • Qualità del metallo: tipo di lega, consistenza, pulizia
  • Atmosfera nel forno: l'atmosfera di interazione e/o il metallo ad alta temperatura possono essere critici
  • Caratteristiche del forno: tenuta, monitoraggio dei parametri, controllo e omogeneità dell'atmosfera, tipo di trattamento

Il ruolo fondamentale dei gas nei Trattamenti Termici

Come abbiamo appena detto, uno dei fattori fondamentali per la buona riuscita di un trattamento termico è l'atmosfera nel forno. Il forno deve operare in atmosfera neutra o riducente per scongiurare modifiche della composizione del metallo in superficie per ossidazione, che porta ad un deterioramento dell'aspetto superficiale e ad un cambiamento delle proprietà

Air Liquide è in grado di garantire un'elevata purezza dell'atmosfera gassosa che, quindi, assicura la qualità del processo nel tempo. Questo perchè le soluzioni Air Liquide creano un'atmosfera gas stabile e controllata nel forno nel lungo periodo e conforme alle norme CQI19, RQP-1 e ASM 2759/10. 

I nostri equipment e i nostri servizi assicurano che il processo di trattamento termico avvenga in maniera sicura e protetta. I quadri di controllo controllano le diverse sequenze di iniezione del gas e gestiscono la sicurezza legata al tipo di atmosfera, in particolare per evitare qualsiasi contatto tra l'aria presente nell'ambiente e l'atmosfera attiva del forno, che potrebbe creare una pericolosa miscela esplosiva. 

I Trattamenti Termochimici

I trattamenti termochimici sono processi che mutano la composizione chimica dello strato superficiale delle leghe conferendo specifiche proprietà come durezza, resistenza all’usura e all’ossidazione. Esistono diverse tipologie di trattamenti termochimici, a seconda dell'elemento scelto come agente di arricchimento superficiale:

  • Nitrurazione
  • Cementazione
  • Cementazione a bassa pressione
  • Carbonitrurazione
  • Nitrocarburazione

I Trattamenti Termofisici

  • Tempra
  • Ricottura
  • Bonifica
  • Normalizzazione
  • Trattamenti criogenici
  • Sinterizzazione - moudling injecton

Trattamenti Termici - I settori di riferimento