2017 TRATER - TRATTAMENTI TERMICI INDUSTRIALI - MILANO

TRATTAMENTI TERMICI SULLA GHISA

La ghisa

è una lega contenente il 2% o più di carbonio e nella quale il ferro è l’elemento predominante in peso.

I tenori limite degli altri elementi sono:

FOSFORO                 <15%

SILICIO                      <8%

MANGANESE          <30%

CROMO                     <30%

WOLFRAMIO         <40%

Altri elementi di lega quali  Al, Cu, Mo, Ni, S, Ti e Va sono contenuti, complessivamente, in percentuali inferiori al 10%.

 

Le ghise grigie

Le ghise grigie da fonderia o ghise meccaniche, per la loro buona colabilità  e il prezzo modesto rispetto all’acciaio, sono largamente utilizzate nella meccanica, in tutti quei casi in cui  non è richiesta una particolare tenacità del pezzo. Presentano un’ottima resistenza all’usura per il potere antigrippante del carbonio libero che è sempre presente nella fusione.

La ghisa grigia è particolarmente adatta per la realizzazione di casse per pompe, turbine e riduttori, anelli per pistoni, camicie per cilindri, alberi a gomito, tamburi dei freni, ingranaggi e carcasse

di motori a scoppio, parti di forni, caldaie, bruciatori e crogioli. Questo materiale, inoltre, ha un largo utilizzo nella costruzione di basamenti per macchine utensili, soggette a vibrazioni, per le sue proprietà elevate di smorzamento.

 

 

Trattamento termico di distensione

Trater, su getti anche particolarmente complessi, in ghisa grigia esegue, principalmente, trattamenti termici di distensione allo scopo di eliminare le tensioni residue generatesi durante il processo di fusione. Applicando una particolare cura nell’esecuzione di questo processo, è ottenibile una riduzione cospicua dello stato tensionale residuo garantendo una ottimale stabilità geometrica del manufatto durante le lavorazioni meccaniche e riducendo la probabilità di innesco e propagazione di cricche in esercizio.

Il trattamento consiste nello scaldare le fusioni ad una temperatura tale per cui la ghisa ha un bassissimo carico di snervamento e attraverso scorrimenti viscosi del materiale si ha il rilassamento delle tensioni di trazione e compressione presenti nel pezzo.

Come per le strutture in acciaio, anche in questo caso, durante i trattamenti di distensione è importantissimo che i manufatti siano riscaldati e raffreddati uniformemente evitando, cioè, che si vengano a determinare elevate differenze di temperatura tra le singole parti dei pezzi e nel loro spessore a cui corrisponderebbero differenti dilatazioni con inevitabile plasticizzazione locale del materiale con generazione di sforzi di entità sufficientemente elevata da determinare stress residui (al termine del trattamento) e, nei casi  peggiori, rotture del materiale (in tutte le fasi del trattamento).

Possono essere soggetti a tali fenomeni tutte le fusioni in ghisa di alto spessore data la scarsa trasmissione del calore per conduzione, propria di questo materiale, e i getti con geometria complessa in cui sono presenti forti variazioni di spessore, camere parzialmente chiuse e nervature complesse.

In Trater, in questi casi, sono adottati cicli particolarmente lenti di riscaldamento e raffreddamento e viene curato in modo molto particolare il controllo e la misura della temperatura nelle parti più critiche dei manufatti, posizionando a contatto del materiale un numero adeguato di termocoppie. E’ importantissimo inoltre evitare l’estrazione dal forno delle fusioni ad  una temperatura superiore ai 150°C per evitare che un raffreddamento disuniforme del pezzo determini i fenomeni precedentemente indicati.

 

Cicli termici di distensione

Si eseguono a temperatura inferiore alla temperatura di trasformazione della perlite in

austenite  in un campo generalmente compreso tra 540 e 565°C, fino ad un massimo di 595°C.

Il tempo di permanenza viene, generalmente calcolato in base allo spessore massimo della fusione anche se sono sufficienti pochi minuti per ottenere il rilassamento del pezzo.

Come per tutti i trattamenti di distensione, più elevata sarà la temperatura raggiunta nella fase di permanenza, maggiore sarà l’efficacia del rilassamento.

 

Trattamento termico di lavorabilità mediante ricottura

Quando una ghisa, dopo la fusione, risulta particolarmente dura, impossibile da lavorare meccanicamente o presenta carburi immersi nella matrice ferritico-perlitica, si può eseguire il trattamento termico detto "di lavorabilità", che abbassa di qualche punto la durezza del materiale, omogeneizzando la struttura di fusione e solubilizzando, parzialmente, i carburi.

E’ un trattamento che si esegue ad una temperatura abbastanza elevata, nel campo compreso tra 700°-760°C, decomponendo il carburo di ferro in ferrite + grafite.

Trattamento termico di normalizzazione

E’ eseguito per migliorare le proprietà meccaniche (durezza e resistenza a trazione) della ghisa.

Elimina gli effetti dei trattamenti come la ricottura o il preriscaldamento o postriscaldamento associati a processi di saldatura di riparazione.

Si esegue a temperatura compresa tra 885°C – 925°C con una permanenza calcolata in un’ora per ogni pollice di spessore massimo. Il successivo raffreddamento avviene in aria calma.

 

Conduzione dei trattamenti

In Trater un reparto di 9 persone divise in tre turni che operano 24 ore su 24, si occupa esclusivamente della preparazione dei trattamenti e della sorveglianza dei cicli termici. Gli addetti sono formati con corsi specifici di metallurgia, tecnologie di saldatura, modellistica dei sistemi termici, sistemi di combustione, elettrotecnica e misure; seguono un programma continuo di formazione e aggiornamento.

Interagendo con i sistemi automatici dei forni gli operatori controllano costantemente, che i pezzi raggiungano uniformemente la temperatura di permanenza e vi rimangano per il tempo prescritto.

E’ importante che i nostri clienti possano contare su un fornitore strutturato e affidabile come Trater, che ha a disposizione personale e mezzi per eseguire al meglio i cicli termici e fornire pezzi sempre conformi alle specifiche.

 

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