Trattamento di cementazione metalli

La cementazione metalli o carbocementazione rappresenta un processo termico mirato a migliorare le caratteristiche superficiali di un metallo, conferendogli una maggiore durezza, resistenza all’usura e protezione dalla corrosione senza però comprometterne la duttilità di base. Questa tecnica sfrutta il trasferimento di atomi di carbonio sulla superficie del materiale metallico.

Tra i diversi metodi di cementazione, quello più comune è il trattamento termico di cementazione gassosa. Durante questo processo, il metallo viene esposto a un ambiente controllato, spesso una atmosfera contenente gas carbonioso, come il metano o il monossido di carbonio. Per questa procedura si utilizzano temperature elevate, solitamente comprese tra i 850°C e i 1050°C. Gli atomi di carbonio presenti nel gas vengono assorbiti dal metallo, diffondendosi nella sua struttura cristallina e creando uno strato esterno arricchito noto come “strato cementato” o “strato diffuso cementato”.

Per definire la profondità e la durezza dello strato cementato si possono variare i parametri del processo come la temperatura, i tempi e la tipologia di atmosfera carboniosa. Ottenuti i risultati desiderati, il metallo da cementazione viene raffreddato lentamente per minimizzare le tensioni interne e migliorare le proprietà di resistenza del trattamento.

La cementazione metalli è un processo altamente specializzato che coinvolge una serie di varianti e variabili che influenzano direttamente le proprietà finali del materiale trattato.

Una delle varianti più diffuse del trattamento cementazione è la cementazione ionica. Questo metodo prevede l’immersione del metallo in una miscela di sali fusi contenenti carbonio, esponendo il metallo a temperature elevate ma inferiori rispetto alla cementazione gassosa. Questo processo può offrire un controllo più preciso sulla profondità dello strato cementato, consentendo allo stesso tempo la produzione di strati più sottili e uniformi.

Altre tecniche moderne, come la cementazione al plasma e la cementazione laser, stanno emergendo negli ultimi tempi, come alternative avanzate ai classici trattamenti di cementazione. La prima tecnologia sfrutta l’energia del plasma per introdurre atomi di carbonio nella superficie del metallo, mentre la cementazione laser sfrutta il calore concentrato di un raggio laser per trattare selettivamente specifiche aree del metallo.

Cementazione acciaio

La cementazione metalli trova ampio impiego in vari settori industriali, soprattutto nell’ottimizzazione delle prestazioni degli acciai. Uno dei settori in cui trova più spazio d’applicazione è il settore degli utensili, consente infatti di aumentare notevolmente la durata e l’efficienza di oggetti come stampi e attrezzi da taglio. L’acciaio cementato è inoltre ampiamente utilizzato in settori come l’ingegneria meccanica e l’automotive. Ad esempio, ingranaggi, cuscinetti, alberi a camme e altre componenti sottoposte a stress meccanici e abrasione beneficiano notevolmente della cementazione per migliorare la loro durata e resistenza.

La cementazione acciaio ha come scopo sempre il miglioramento delle proprietà superficiali attraverso l’introduzione di carbonio nella superficie del metallo, rendendolo più resistente all’usura, alla fatica e alla corrosione senza comprometterne la tenacità.

Durante la cementazione dell’acciaio, il metallo viene esposto a temperature elevate in un ambiente controllato contenente carbonio, in modo da aumentare la concentrazione di atomi di questo elemento sulla superficie rispetto a quella nel nucleo dell’acciaio. Il risultato è un aumento della durezza e della resistenza.

Cementazione e tempra

La tempra è un processo termico che coinvolge il riscaldamento del metallo a una temperatura critica seguito da un rapido raffreddamento, spesso attraverso l’immersione in un liquido, come l’olio o l’acqua, a seconda del materiale e delle caratteristiche desiderate. L’obiettivo principale della tempra è quello di aumentare la durezza del metallo rendendolo più resistente.

Quando parliamo di cementazione e tempra ci riferiamo quindi a processi che mirano a migliorare la durezza dei metalli, mentre la differenza principale tra i due è la profondità dell’effetto. La cementazione metalli agisce principalmente sulla superficie del metallo, creando uno strato indurito e resistente, mentre ti trattamento termico di tempra interviene sull’intera struttura del materiale, rendendo uniformemente più duro l’intero pezzo lavorato.

Per questo motivo è molto frequente la combinazione cementazione tempra per ottenere prestazioni ottimali. Ad esempio, un metallo può essere sottoposto alla cementazione per arricchire la superficie con carbonio e poi temprato per ottenere una durezza uniforme in tutta la struttura. Questa combinazione permette di ottenere parti con superfici resistenti all’usura e con un nucleo robusto e tenace.

Infine, per completare l’intero processo di bonifica metallo, è previsto un ulteriore trattamento termico chiamato rinvenimento (e in aggiunta eventualmente anche il trattamento di distensione). Dopo la tempra infatti, che rende il metallo estremamente duro ma anche fragile, il rinvenimento è essenziale per migliorarne la tenacità e la resilienza senza compromettere in maniera eccessiva la durezza ottenuta.

cementazione e tempra

I prodotti ATP per la protezione durante la cementazione metalli

I rivestimenti Metseal di ATP costituiscono un gruppo avanzato di rivestimenti superficiali metalli efficienti ed economici, pensati proprio per creare una barriera e proteggere la parte del metallo che non si vuole trattare durante i trattamenti termici di cementazione dei metalli ferrosi. Il loro scopo è quello di regolare la diffusione dei gas, sia all’interno che all’esterno dei metalli, offrendo una protezione ottima e garantendo un risultato ottimale. Solitamente per preservare le parti di metallo che non si devono trattare si utilizzano i rivestimenti in rame, che risultano essere però molto più costosi rispetto ai rivestimenti ATP.

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