Materiali Metallici

M. Cavallini, V. Di Cocco, F. Iacoviello

VII - TRATTAMENTI TERMICI Per modificare alcune caratteristiche strutturali, meccaniche e tecnologiche dei materiali metallici si ricorre ai trattamenti termici ( heat treatments ). Nel caso più semplice i trattamenti termici prevedono una successione di variazioni della temperatura consistenti in riscaldamenti ( heating ), permanenze a temperatura ( soaking ) e raffreddamenti ( cooling ) con velocità (|dT/dt|, V) e tempi prefissati. I trattamenti termici avvengono in forni riscaldati elettricamente o a combustione (di gas o di olii combustibili) nei quali i manufatti sono scaldati e mantenuti a temperatura, per essere raffreddati poi nei forni stessi o fuori forno per esposizione all’aria o per immersione in olio o acqua realizzando velocità di raffreddamento rispettivamente crescenti. L’ambiente interno del forno può essere inerte (gas nobili o vuoto) o reattivo (riducente per H 2 o NH 3 , ossidante per O 2 o CO 2 , carburante per CO …). Il riscaldamento del materiale metallico coinvolge tutti i meccanismi di trasporto del calore (conduzione, convezione ed irraggiamento). Normalmente il pezzo interessato dal trattamento si riscalda a partire dalla superficie esterna. Si formano inevitabilmente dei gradienti di temperatura tra la superficie riscaldata ed il cuore ancora freddo e dei corrispondenti gradienti di deformazione: le parti più calde si dilatano ma sono ostacolate dalla presenza di parti fredde. Se il pezzo presenta una grande superficie di scambio termico con spessori non elevati (elevato rapporto superficie/volume, ad esempio una lastra sottile) i

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