Ricordiamo le colate che avevamo messo a confronto, aventi stechiometrie costanti in carbonio, ma variabili in elementi di lega:

Riportiamo di seguito le durezze rilevate sulla sezione del tondo dell’esempio 1, partendo da 1mm dal bordo:

• mm 1 HRC 42
• mm 5 HRC 38
• mm 10 HRC 32
• mm 20 HRC 25
• mm 40 HRC 20-21

Queste invece sono le durezze rilevate nell’esempio 2:

• mm 1 HRC 43
• mm 5 HRC 42
• mm 10 HRC 42
• mm 20 HRC 41
• mm 40 HRC 40

Dal concetto di temprabilità sono sorti questi termini:

Trasformazione completa, Trasformazione al 50%, Curva di Bain.

In cosa consiste la TRASFORMAZIONE COMPLETA?

Con questo termine si identifica l’esatta proporzionalità che intercorre tra la percentuale di carbonio e la durezza ottenuta dopo la tempra. In concreto:

Struttura risultante Struttura risultante

MARTENSITE 100% 50% martensite, 50% bainite sup./inf.

La struttura con durezza al 50% di trasformazione è indicativa di una micrografia non omogenea. In realtà i costituenti strutturali possono essere variabili a seconda dell’omogeneità del raffreddamento della bandosità, di conseguenza dalla distribuzione degli elementi di lega.

Una trasformazione al 50% rappresenta la condizione minima di accettazione di un trattamento termico di bonifica. Il valore si deve riferire al cuore di un pezzo temprato. Facciamo un tipico esempio:

Barrotto di prova di 100mm dove la resistenza richiesta è di 90/100Kg/mm2, acciaio impiegato 39NiCrMo3.

%C 0.4 = HRC 56 e HRC 43 al cuore del barrotto.

L’identificazione del cuore è la misura di ½ raggio, quindi 25mm. Ciò significa che a metà del raggio di un barrotto da 100 mm la durezza dopo tempra deve essere di 43HRC.

La procedura per stilare correttamente il ciclo termico è questa:

• Analisi della colata specifica dell’acciaio considerato.
• Posizione dalla distanza dal bordo in mm della durezza a cuore richiesta sulla banda Jominy dell’acciaio.
• Scelta del mezzo di raffreddamento idoneo per l’ottenimento delle caratteristiche meccaniche.
• Scelta della temperatura di tempra (Austenizzazione)
• Scelta del tempo di permanenza in Austenizzazione secondo lo spessore del pezzo, con gradienti di salita.
• Calcolo del tempo di permanenza in acqua secondo lo spessore del pezzo .
• Calcolo del tempo di raffreddamento in olio secondo spessore del pezzo.
• Tempo di lavaggio nel caso di tempra in olio.
• Misura della temperatura dopo estrazione con pirometro ad infrarossi.
• Attesa eventuale dell’abbassamento della temperatura sulla superficie del pezzo ad una temperatura inferiore di fine trasformazione martensitica per quella specifica colata.
• Sezionatura del barrotto ad una distanza dal bordo uguale al diametro.
• Controllo durezza superficiale e a ½ raggio della sezione.
• Scelta della temperatura di rinvenimento per il raggiungimento della resistenza richiesta a cuore.
• Scelta del tempo di permanenza alla temperatura di rinvenimento con gradienti di salita e discesa.
• Controllo della durezza superficiale e a cuore.

In una bonifica quando la resistenza è espressa in Kg/mm2 o N/mm2 deve essere riscontrata a cuore del pezzo ossia a ½ raggio.

Non sempre ci sono pezzi sezionabili quindi l’estrapolazione della possibile durezza dovrà essere fatta paragonando la colata dell’acciaio da trattare rispetto alle potenzialità dell’impianto impiegato consultando il database aziendale.

Nell’impossibilità di sezionare un pezzo, se il valore da ottenere dopo bonifica fosse espresso in HB o HRC, la durezza si controllerà sulla superficie.

Riscontrato che il valore del cuore rispetti quanto richiesto, la durezza dovrà essere rilevata anche in superficie per determinare la differenza di resistenza e aggiornare il database.