Osservazione e misurazione di metallo con trattamento termico utilizzando microscopi digitali
I processi tipici di lavorazione del metallo includono taglio, lucidatura e pressatura. Il trattamento termico è un altro processo di lavorazione del metallo importante. Il trattamento termico altera varie proprietà dei materiali, come forza, durezza, tenacia, resistenza all’usura e resistenza alla corrosione. Questa sezione illustra le basi del trattamento termico del metallo insieme ad esempi del modo in cui può essere osservato e misurato utilizzando microscopi digitali.
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- Che cos’è il trattamento termico?
- Metodi di trattamento termico tipici
- Principi di tempra e rinvenimento
- Esempi di osservazione e misurazione del metallo con trattamento termico utilizzando microscopi digitali
Che cos’è il trattamento termico?
Il trattamento termico è indicato dalla Japan Metal Heat Treatment Association come il processo di riscaldamento del metallo fino a quando non diventa rosso e il successivo raffreddamento. È descritto come una tecnica di lavorazione del metallo che migliora le proprietà riscaldando e raffreddando i materiali in metallo senza cambiarne le forme. Il trattamento termico è un processo di lavorazione del metallo, come il taglio e la modellazione della plastica, e le proprietà da modificare includono forza, durezza, tenacia, resistenza agli urti, resistenza all’usura, resistenza alla corrosione, proprietà di elaborazione e lavorabilità a freddo.
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- A: Riscaldamento (fino a quando il metallo non diventa rosso)
- B: Raffreddamento (fino a quando il metallo riscaldato non diventa nero)
Metodi di trattamento termico tipici
- Tempra
- Questo metodo di trattamento termico indurisce gli acciai. Gli acciai tipici diventano rossi quando riscaldati a circa 700°C e le strutture e proprietà dei loro cristalli iniziano a cambiare. Questo cambiamento di proprietà è chiamato trasformazione e la temperatura alla quale inizia il cambiamento è chiamata temperatura di trasformazione.La tempra è un metodo di trattamento termico che cambia i cristalli di ferro in austenite, dove una grande quantità di carbonio viene dissolta (soluzione solida) a temperature che superano la temperatura di trasformazione, per poi raffreddarli rapidamente utilizzando acqua od olio, per trasformarli in cristalli molto duri chiamati martensite.
- Ricottura
- Questo trattamento termico regola la grana dell’acciaio e l’ammorbidisce. Il metallo viene riscaldato a una temperatura di circa 50°C al di sopra della relativa temperatura di trasformazione. Una volta che il metallo viene mantenuto a questa temperatura per circa un’ora, viene lentamente raffreddato nel forno. Questo trattamento viene effettuato per facilitare il taglio durante la lavorazione del metallo dei prodotti.
- Normalizzazione
- Questo trattamento termico modifica le strutture di acciaio disomogenee per renderle idonee a taglio e pressatura. I grani di cristallo diventano più piccoli e resistenti quando riscaldanti a una temperatura di circa 50°C al di sopra della relativa temperatura di trasformazione e poi raffreddati all’aria.
- Rinvenimento
- Questo trattamento termico riduce la durezza degli acciai temprati o normalizzati e ne aumenta la tenacia. Gli acciaio vengono riscaldati a circa 500°C e poi raffreddati. Questo processo rende gli acciai più duri e resilienti. Il rinvenimento è un trattamento termico che ripristina la tenacia (robustezza) riportando la struttura dalla martensite a una in cui sono presenti ferrite e cementite fini precipitate.
Principi di tempra e rinvenimento
Il ferro a temperatura ambiente prende la forma di una griglia cubica a corpo centrato, in cui gli atomi si trovano a ciascun vertice e al centro del cubo.
Dopo la tempra, il ferro prende la forma di una griglia cubica a facce centrate, in cui gli atomi si trovano a ciascun vertice e nei centri delle facce del cubo e il carbonio si fonde in questo stampo.
Con il raffreddamento rapido, il ferro tenta di ritornare a una struttura a griglia cubica a corpo centrato. Tuttavia, dal momento che il carbonio è già stata acquisito, la struttura diventa deformata e si indurisce.
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- A: Carbonio
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Esempi di osservazione e misurazione del metallo con trattamento termico utilizzando microscopi digitali
Questi sono recenti esempi di osservazione e misurazione del metallo a trattamento termico che utilizzano il Microscopio digitale 4K della Serie VHX di KEYENCE.
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