Trattamento Criogenico

Il trattamento criogenico ha senso solamente per i materiali con austenite residua a temperatura ambiente. È usato principalmente per acciai da utensili ledeburitici altolegati, ma anche per acciai da utensili eutettoidi. Negli acciai non legati e bassolegati l’austenite residua si forma solamente a partire da un contenuto di carbonio di almeno lo 0,5 %.

Il trattamento criogenico avviene solitamente subito dopo la tempra. Per ridurre l’alto rischio di cricche, il trattamento criogenico viene usato sempre più spesso dopo il primo rinvenimento. La riuscita del processo è garantita dall'escrezione di η-carburi con distribuzione dispersa. Tuttavia questa correlazione non è stata ancora chiarita in maniera definitiva.

Se il contenuto di austenite residua possa essere stabilizzato al meglio mediante rinvenimento multiplo o trattamento criogenico dipende dal materiale.

Con il trattamento criogenico gli acciai sono ulteriormente temprati dopo un trattamento termico e ottengono così stabilità dimensionale. Ciò avviene mediante raffreddamento ad una temperatura da -90 °C a -196 °C. A queste temperature l’austenite residua presente nel materiale si trasforma in martensite.

Se l'austenite residua non si riduce, il componente potrebbe subire trasformazioni della struttura e del volume durante l'uso. Il motivo è che l’austenite residua morbida si trasforma nel corso di settimane in martensite, più dura. Il trattamento criogenico dell'acciaio permette di evitare questo cambiamento strisciante della stabilità dimensionale. Ciò è importante soprattutto per componenti di precisione e utensili estremamente precisi.

INFORMAZIONI: metodi criogenici
Grazie a metodi diversi, nel trattamento criogenico sono possibili temperature sempre più basse. L'aria viene raffreddata fino a -60 °C in congelatori a pozzetto e ad armadio. Mediante miscele di alcol, ghiaccio secco e gas liquido vengono raggiunte temperature ben inferiori a -60 °C. Il trattamento criogenico con azoto liquido raggiunge i -196 °C, mentre l’elio liquido consente trattamenti criogenici fino a -269 °C.

Cosa succede nel trattamento criogenico?

Nel trattamento criogenico il processo di raffreddamento successivo alla tempra vieneprolungato in modo da aumentare il tasso di trasformazione da austenite in martensite. Per ottenere questo risultato, il componente è solitamente raffreddato a -90 °C. Per conseguire un tasso di trasformazione ancora più alto è possibile anche il raffreddamento fino a –196 °C per un periodo più lungo. Segue poi almeno un processo di rinvenimento.

Mediante questo procedimento la microstruttura, che prima era eterogenea, viene trasformata in una struttura reticolare omogenea. In questo modo si riducono le tensioni interne alla struttura. Inoltre, grazie al maggior contenuto di martensite, aumentano sia la durezza che la resistenza all’usura.

Il trattamento criogenico serve principalmente a evitare cambiamenti striscianti nella stabilità dimensionale e offre i seguenti vantaggi:

• Consolidamento della stabilità dimensionale
• Eliminazione delle tensioni interne
• Minor usura grazie alla maggior resistenza all’usura
• Automatizzabile e riproducibile
• Ottimale per utensili di precisione

Premesse fondamentali per il trattamento criogenico sono un contenuto di carbonio pari ad almeno lo 0,5 % e un sufficiente tenore di elementi della lega con temperatura di fine trasformazione della martensite (Mf) inferiore a 30 °C. Tutti gli acciai che soddisfano queste premesse sono idonei per il trattamento criogenico.
Ecco alcuni esempi:

• Acciai cromatici ledeburitici (ad es. 1.2080, 1.2379, 1.2436)
• Acciai rapidi
• Acciai da utensili eutettoidi (ad es. 1.2842)

I nostri impianti per il trattamento criogenico offrono le seguenti dimensioni:
1.150 x 750 x 600 mm / 500 kg

Nella nostra mappa delle sedi interattiva potete vedere dove Härtha offre il trattamento criogenico dell’acciaio.

Volete affidarci la tempra e il trattamento criogenico dei vostri componenti? Saremo lieti di sottoporvi un’offerta. Per poterlo fare dovete indicarci la denominazione del materiale, le dimensioni, il peso e la pezzatura dei pezzi da trattare.