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Acciai da cementazione
Gli acciai da cementazione sono progettati per ottenere un’elevata durezza superficiale mantenendo una buona tenacità interna. Questi acciai sono essenziali per componenti meccanici che richiedono resistenza all’usura e capacità di sopportare carichi pesanti, come ingranaggi e alberi di trasmissione.
Gli acciai da cementazione di Siderticino
Gli acciai da cementazione sono caratterizzati da un basso tenore di carbonio, generalmente inferiore allo 0,20%, e sono soggetti a un trattamento termico specifico che aumenta la durezza superficiale.
La normativa principale che regola questi acciai è la UNI EN 10084, che stabilisce le condizioni tecniche di fornitura per acciai da cementazione non legati e legati. Questi acciai sono ampiamente utilizzati nell‘industria automobilistica e meccanica per la produzione di componenti come ingranaggi, alberi di trasmissione, pignoni e boccole, dove è richiesta una resistenza elevata all’usura e alla fatica.
Caratteristiche principali degli acciai da cementazione
Il processo di cementazione è un trattamento termochimico che prevede l’arricchimento di carbonio sulla superficie di un componente meccanico realizzato in acciaio a basso tenore di carbonio. Questo trattamento si basa sulla diffusione atomica del carbonio all’interno del reticolo cristallino dell’acciaio, un fenomeno noto come “adsorbimento”. Tale processo è facilitato dall’aumento della temperatura e del tempo di mantenimento, oltre che dalla concentrazione elevata di carbonio nell’ambiente.
Il monossido di carbonio gioca un ruolo chiave nel processo di cementazione, interagendo con l’acciaio a temperature intorno ai 900°C e trasferendo atomi di carbonio al reticolo cristallino.
Il “potenziale di carbonio” dell’ambiente di reazione, ovvero la sua capacità di cedere carbonio all’acciaio, è un parametro fondamentale per il controllo del processo, insieme a temperatura e tempo di trattamento.
Dopo il trattamento di cementazione, gli acciai presentano uno strato superficiale estremamente duro, mentre il nucleo rimane più tenero, resistente e tenace. Questa combinazione di proprietà rende gli acciai da cementazione ideali per la fabbricazione di componenti meccanici soggetti a usura e sollecitazioni meccaniche, come ingranaggi, alberi di trasmissione, pignoni e boccole.
La cementazione può essere eseguita in modalità solida, liquida o gassosa, con quest’ultima che offre una maggiore precisione nel controllo della penetrazione e della distribuzione del carbonio. La cementazione in atmosfera controllata è particolarmente apprezzata per la sua velocità di penetrazione superiore e l’ambiente di lavoro più pulito.
Normative di riferimento degli acciai da cementazione
Gli acciai da cementazione sono regolamentati da diverse normative, tra cui la UNI EN ISO 683-3, che fornisce le specifiche per gli acciai non legati e legati destinati alla cementazione. Questa normativa stabilisce i requisiti per la composizione chimica, le proprietà meccaniche e i trattamenti termici applicabili.
In conclusione, gli acciai da cementazione rappresentano una soluzione ottimale per applicazioni che richiedono una combinazione di elevata resistenza all’usura e tenacità. Il processo di cementazione, insieme ai successivi trattamenti termici di tempra e rinvenimento, consente di ottenere componenti meccanici con prestazioni elevate e una lunga durata nel tempo.