CHE COS'È L'INDURIMENTO DELLA CASSA?

Perché Case Harden?

Ci sono diversi motivi per indurire un materiale piuttosto che tentare di indurire un intero oggetto metallico. Uno dei motivi è l'efficienza. Meno energia e meno tempo sono necessari per riscaldare la superficie più esterna di un metallo rispetto alla sua intera sezione trasversale. Queste efficienze possono comportare enormi risparmi sui costi nelle operazioni di produzione su larga scala. Un altro motivo per cui la cementazione è ampiamente utilizzata è a causa delle prestazioni. Può essere vantaggioso avere un metallo con un guscio esterno duro e un interno più duttile. Un esempio potrebbe essere quando è necessario un metallo per resistere all'abrasione, ma deve comunque essere in grado di assorbire un impatto senza provocare una frattura fragile completa.

Tipi di metodi di case Hardening

La cementazione può essere eseguita con diversi mezzi. Uno dei metodi più diffusi per gli acciai ad alto tenore di carbonio o altri metalli trattabili termicamente è il riscaldamento etempra. Il riscaldamento e la tempra comportano l'utilizzo di una sorta di fonte di calore, come bobine di induzione o una fiamma di ossitaglio per portare la superficie esterna di un acciaio oltre la temperatura in cui la sua microstruttura inizia a cambiare, nota come temperatura critica (generalmente da qualche parte intorno a 700 gradi Celsius ). Una volta ottenuto ciò, la superficie dell'acciaio deve essere raffreddata rapidamente mettendola a contatto con un mezzo di tempra. Può essere salamoia, acqua, olio o aria. Verranno utilizzati mezzi diversi per applicazioni diverse a seconda della velocità di raffreddamento richiesta. Questo rapido raffreddamento provoca la formazione dell'acciaiomartensite, che è una microstruttura molto dura e resistente all'abrasione.

Un altro metodo di indurimento del case ènitrurazione. La nitrurazione prende il nome dalla formazione di nitruri che il processo forma sulla superficie di un metallo. Per eseguire il processo di nitrurazione, i metalli vengono riscaldati a una temperatura elevata ed esposti ad ammoniaca o altre sostanze che trasportano azoto. L'elevata temperatura e l'esposizione all'azoto favoriscono la formazione di nitruri, che per natura sono molto duri e resistenti all'abrasione. Questo processo funziona solo quando ci sono elementi sul metallo da indurire che possono formare nitruri come cromo e molibdeno. La nitrurazione generalmente richiede temperature inferiori rispetto al riscaldamento e alla tempra e inoltre non richiede un processo di tempra, con conseguente minore distorsione.

Cementazioneè un'altra forma di indurimento del case ampiamente utilizzata per migliorare ilproprietà meccanichedi un substrato in acciaio. Durante la cementazione, alega di acciaioviene riscaldato a una temperatura elevata e quindi esposto ad elevate quantità di carbonio sulla sua superficie. La fonte di carbonio esterna può essere un gas, un liquido o un solido a seconda dei requisiti dell'applicazione. Le elevate quantità di carbonio esterno formeranno quindi carburi con altri elementi sulla superficie dell'acciaio. Questi carburi forniscono una maggiore durezza e resistenza all'usura. Simile alla nitrurazione, i requisiti di riscaldamento sono generalmente inferiori, con conseguente potenziale minore distorsione.