Indurimento per precipitazione Acciai inossidabili.

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Indurimento per precipitazione: acciai inossidabili

I trattamenti termici di precipitazione rafforzano i materiali consentendo il rilascio controllato dei costituenti per formare ammassi di precipitati che aumentano significativamente la resistenza del componente.

Vantaggi della tempra per precipitazione: Acciai inossidabili

Esiste una moltitudine di leghe di acciaio inossidabile fuse e lavorate che possono avere varie caratteristiche desiderabili migliorate dal trattamento in soluzione o dal trattamento in soluzione e indurimento per precipitazione. Caratteristiche come la resistenza meccanica a temperatura ambiente e/o a temperature elevate e la resistenza alla corrosione sono tipicamente migliorate da questi trattamenti termici.

Applicazione e materiali

Le proprietà degli acciai inossidabili indurenti per precipitazione possono essere migliorate mediante la scelta di parametri di trattamento termico appropriati. Con gli acciai inossidabili indurenti per precipitazione si ricorre comunemente al trattamento in soluzione da solo o al trattamento in soluzione seguito da indurimento per precipitazione.

Trattamento della soluzione

• Durante la lavorazione, la maggior parte dei materiali può subire un indurimento da lavoro, che limita la capacità di ulteriore lavorazione del materiale. Il trattamento di solubilizzazione in corso di lavorazione (alleggerimento delle tensioni) può ridurre questa condizione di indurimento da lavoro per consentire un'ulteriore lavorazione.
• I processi di produzione, come la brasatura, la saldatura o il taglio al laser o a fiamma, possono avere un impatto indesiderato sulle proprietà del materiale, che può essere invertito con un trattamento in soluzione prima di un'ulteriore lavorazione a valle.
• I processi di produzione possono causare l'inizio prematuro del processo finale di indurimento per precipitazione, che può essere invertito con un nuovo trattamento in soluzione prima di un'ulteriore lavorazione.
• Non è consigliabile mettere in servizio materiali trattati solo con soluzioni, a causa della presenza di martensite non temperata che può portare a rotture fragili e a perdite indesiderate di resistenza alla corrosione. Esempi di questi materiali sono 15-5PH, 17-4PH e Ph13-8Mo.

Indurimento per precipitazione

• Lo sviluppo delle proprietà finali del materiale necessarie per soddisfare i criteri di progettazione specifici del pezzo richiede in genere che il materiale (colato o battuto) sia sottoposto a un lungo ciclo di trattamento termico a bassa temperatura per sviluppare una microstruttura specifica della lega; il processo è chiamato indurimento per precipitazione.
• In genere, questa fase viene eseguita alla fine o quasi del processo di produzione, poiché il processo di trattamento termico determina un aumento significativo della durezza del materiale e si verifica una quantità prevedibile di variazioni dimensionali (ritiro) che devono essere tenute in considerazione. I costi di lavorazione possono aumentare drasticamente se è necessaria una lavorazione successiva al trattamento termico.
• Esempi tipici di materiali sono: 15-5PH, 17-4PH, 17-7PH e Maraging 250.
• Le denominazioni tipiche dei trattamenti termici sono H900 o H1075, dove H900 indica un invecchiamento a 900°F per un'ora e H1075 indica un invecchiamento a 1075°F per 4 ore. In tutti i casi, è importante partire da un materiale che si trovi nella condizione di trattamento in soluzione o più comunemente chiamata condizione A.

Tempra per precipitazione: Dettagli sul processo degli acciai inossidabili

• Il trattamento in soluzione viene tipicamente eseguito a temperature comprese tra 1700 e 1950°F sotto vuoto, seguito da un rapido raffreddamento con ventola a gas a temperatura ambiente. In genere, il materiale deve essere raffreddato a meno di 90°F (o meno, in alcuni casi) prima di ulteriori lavorazioni.
• Un gruppo di leghe metastabili (ad esempio la 17-7PH) richiede diverse fasi di lavorazione intermedie dopo il trattamento in soluzione per ottenere le proprietà desiderate prima dell'indurimento per precipitazione. Queste fasi comprendono un trattamento di condizionamento dell'austenite e un congelamento per garantire la completa trasformazione dell'austenite in martensite.
• L'indurimento per precipitazione viene tipicamente eseguito a temperature comprese tra 900 e 1150°F sotto vuoto, in atmosfera inerte o in aria per tempi di mantenimento che vanno da 1 ora a 4 ore, a seconda del materiale esatto e delle caratteristiche specificate.
• Le specifiche industriali applicabili includono SAE AMS 2759/3.