TEMPRABILITA'
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v. P. Ruggeri da Stabello, 88 24123 Bergamo ( BG ) Italy tel +39 035 4128415 fax +39 035 4128415 [email protected] P.I. 03266120165 Cod. NT 05-06 Rev. 01 Data 01/08/2006 0 NOTA TECNICA : Temprabilità
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v. P. Ruggeri da Stabello, 88
24123 Bergamo ( BG ) Italy
tel +39 035 4128415 fax +39 035 4128415
P.I. 03266120165
Cod. NT 05-06
Rev. 01
Data 01/08/2006
0
NOTA TECNICA :
Temprabilità
v. P. Ruggeri da Stabello, 88
24123 Bergamo ( BG ) Italy
tel +39 035 4128415 fax +39 035 4128415
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1. TEMPRABILITA’
1.1 DEFINIZIONE GENERALE : Profondità di trasformazione martensitica 1
La temprabilità definisce quindi la penetrazione della durezza ed il suo andamento
decrescente dalla superficie verso il cuore del pezzo, indipendentemente dal massimo
valore di durezza superficiale ottenibile.
Un acciaio è molto temprabile se possiede dopo tempra alte percentuali di martensite, e
quindi alta durezza, anche in profondità e non solo superficialmente ( es. un C60
raggiunge durezze superficiali nettamente superiori a quelle di un 30CrNiMo8, pur
possedendo temprabilità altrettanto inferiore (cfr tool INDUCTIONHARDNESS 1.0
http://www.graniteng.com/tool.php ).
La temprabilità di un acciaio dipende essenzialmente da :
1. composizione chimica dell’acciaio
2. dimensione del grano austenitico 2 ( cfr NT 06-06 )
1.2 MODALITA’ DI MISURAZIONE La prova universalmente adottata per acciai di temprabilità media è la prova Jominy
( UNI 3150 : 1974 ), condotta temprando in acqua una provetta dell’acciaio da testare di
dimensioni standard ( Fig.1.1 ). Il risultato della prova è la banda Jominy che definisce le
durezze HRC massime e minime ottenibili sulla superficie laterale rettificata della provetta
temprata, in funzione della distanza dalla faccia raffreddata. In Fig. 1.2 è rappresentata la
banda Jominy dell’acciaio da bonifica 42CrMo4 H.
1.3 CONSIDERAZIONI La temprabilità è la caratteristica tecnologica che maggiormente influisce sulla scelta di
un acciaio speciale da costruzione. Al crescere della temprabilità aumentano le
caratteristiche meccaniche ottenibili a cuore ma anche la deformabilità. Di conseguenza è
fondamentale utilizzare l’acciaio con minore temprabilità che garantisca le caratteristiche
meccaniche desiderate in una specifica sezione del pezzo.
Gli acciai moderni, ad esempio da bonifica o da cementazione, prevedono la prescrizione
di bande di temprabilità ristretta. Con la prescrizione ristretta HH, l’acciaio possiede la
semibanda ( 2/3 ) superiore, con la prescrizione ristretta HL la semibanda ( 2/3 ) inferiore,
con la prescrizione normale H l’acciaio è caratterizzato dall’intera banda Jominy
( Fig. 1.2, 1.3 ).
1 Trasformazione martensitica : trasformazione dell’austenite ( soluzione solida del C nel Fe γ ) in martensite
( soluzione solida sovrassatura metastabile del C nel Fe α ), tipica del processo di tempra degli acciai 2 Dimensione del grano austenitico : dimensione del grano dell’acciaio a temperature maggiori di AC3
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Le bande Jominy forniscono indicazioni sulla temprabilità relativa di un acciaio. In Fig 1.4
si propongono a titolo di confronto le curve di HRCmax per acciai da bonifica
UNI EN 10083-1:1998.
E’ancora una volta da osservare che le bande Jominy sono ricavate per condizioni di
prova standard, nella pratica di trattamento termico un pezzo di geometria e dimensioni
variabili può essere temprato con differenti mezzi di raffreddamento ( oltre all’acqua, olio,
sali fusi, soluzioni acquose di polimeri etc. )
Fig. 1.1 Schema della prova Jominy
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Fig. 1.2 Banda Jominy acciaio 42CrMo4 H
Fig. 1.3 Bande di temprabilità ristretta acciaio 42CrMo4
Banda Jominy acciaio 42CrMo4 H UNI EN 10083-1:1998
25
30
35
40
45
50
55
60
65
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Distanza dalla estremità temprata [ mm ]
Du
rez
za
HR
C
42CrMo4 H HRCmin
42CrMo4 H HRCmax
Bande Jominy acciai 42CrMo4 HH e 42CrMo4 HL UNI 10083-1:1998
25
30
35
40
45
50
55
60
65
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Distanza dall'estremità temprata [ mm ]
Du
rezz
a H
RC
42CrMo4 HH HRCmin
42CrMo4 HH HRCmax
42CrMo4 HL HRCmin
42CrMo4 HL HRCmax
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Fig. 1.4 Confronto temprabilità acciai da bonifica UNI EN 10083-1:1998
Curve HRCmax Bande Jominy acciai da bonifica UNI EN 10083-1:1998
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Distanza dall'estremità temprata [ mm ]
Du
rezz
a H
RC
max
C35 H
C40 H
C45 H
C50 H
C55 H
C60 H
28Mn6 H
38Cr2 H
46Cr2 H
34Cr4 H
37Cr4 H
41Cr4 H
25CrMo4 H
34CrMo4 H
42CrMo4 H
50CrMo4 H
36CrNiMo4 H
34CrNiMo6 H
30CrNiMo8 H
36NiCrMo16 H
51CrV4 H
