Ricottura nel trattamento termico: una panoramica
Cos'è la ricottura?
La ricottura è un processo di trattamento termico utilizzato per alterare le proprietà fisiche e talvolta chimiche di un materiale, tipicamente metallo (lega di nichel,tubo di acciaio inossidabile, tubo, piastra, barra). Lo scopo principale della ricottura è ridurre la durezza, migliorare la duttilità, alleviare le tensioni interne e affinare la struttura del grano, rendendo il materiale più lavorabile per i successivi processi di produzione.
Processo di ricottura Tre fasi principali:
1. Riscaldamento: il materiale viene riscaldato a una temperatura specifica alla quale può verificarsi la ricristallizzazione. Questa temperatura è tipicamente superiore alla temperatura di ricristallizzazione del materiale ma inferiore al suo punto di fusione.
2. Ammollo: il materiale viene mantenuto alla temperatura di ricottura per un certo periodo per consentire la trasformazione. Il tempo di ammollo dipende dal materiale e dalle proprietà desiderate.
3. Raffreddamento: il materiale viene raffreddato a velocità controllata. Il raffreddamento può essere effettuato nel forno (raffreddamento del forno), in aria (raffreddamento ad aria) o utilizzando un altro mezzo come olio o acqua (tempra). La velocità di raffreddamento influisce sulle proprietà finali del materiale.
Cos'è la ricottura: tipi di ricottura
1. Ricottura completa: comporta il riscaldamento del materiale al di sopra della sua temperatura critica, il suo mantenimento in tale temperatura e il successivo raffreddamento lento nel forno. Questo processo produce una struttura perlitica grossolana, rendendo il materiale morbido e duttile.
2. Processo di ricottura: utilizzato principalmente per gli acciai a basso tenore di carbonio, questo processo prevede il riscaldamento del materiale al di sotto della temperatura critica, il mantenimento e quindi il raffreddamento in aria. Viene tipicamente utilizzato per ripristinare la duttilità dopo la lavorazione a freddo.
3. Ricottura di distensione: il materiale viene riscaldato a una temperatura inferiore, solitamente al di sotto del punto di ricristallizzazione, per alleviare le tensioni interne senza alterarne significativamente la struttura. Questo è comunemente usato per componenti che hanno subito saldatura o lavorazione.
4. Ricottura sferoidizzante: eseguito su acciai ad alto tenore di carbonio, questo processo prevede un riscaldamento prolungato a temperature appena al di sotto del punto critico per produrre una microstruttura sferoidale, che migliora la lavorabilità e la formabilità.
5. Ricottura isotermica: il materiale viene riscaldato a una temperatura superiore al suo punto critico, quindi raffreddato rapidamente a una temperatura inferiore alla temperatura eutettoide e mantenuto lì fino al completamento della trasformazione. Infine viene raffreddato a temperatura ambiente. Questo processo si traduce in una microstruttura uniforme e proprietà meccaniche migliorate.
Vantaggi della ricottura:
- Duttilità migliorata: la ricottura aumenta la duttilità dei materiali, rendendoli più flessibili e più facili da lavorare durante i successivi processi di produzione.
- Durezza ridotta: ammorbidendo il materiale, la ricottura riduce la durezza, facilitando la lavorazione, la formatura e la modellatura.
- Alleviamento delle tensioni interne: il processo aiuta a eliminare le tensioni interne che possono svilupparsi durante la fusione, la saldatura o la lavorazione, prevenendo potenziali distorsioni e guasti.
- Struttura del grano raffinata: la ricottura può affinare la struttura del grano, migliorando le proprietà meccaniche e le prestazioni generali del materiale.
- Lavorabilità migliorata: i materiali più morbidi sono più facili da tagliare e modellare, migliorando l'efficienza delle operazioni di lavorazione.
