Trattamenti termici dei metalli

The purpose of this paper is to illustrate the heat treatments of metals, in particular the quenching of iron-carbon alloys. There are various types of iron-carbon alloys. The most common ferrous alloys are cast iron and steel. The former contain a higher carbon content together with silicon; instead, the latter have a lower quantity of carbon and manganese impurities and may contain other metals. In the same way, cast iron and steel have different types with different characteristics. The electronic structure of metals justifies their mechanical properties. However, these also depend on their crystalline structure. Industry requires the need to use heat treatments to improve the mechanical properties of iron-carbon alloys, regulating the formation of the microstructures that compose them. A technique particularly used to improve the hardness of materials is quenching, which is based on the control of the cooling of the treated materials. This technical treatment can be carried out using different quenching media: water, oil, saline solutions and polymer solutions. Other techniques, such as annealing, normalizing and tempering, can be applied to correct and/or avoid internal stresses and thus improve other mechanical properties.

L'elaborato ha lo scopo di illustrare i trattamenti termici dei metalli, in particolare la tempra delle leghe ferro-carbonio. Esistono vari tipi di leghe ferro-carbonio. Le leghe ferrose più comune sono le ghise e gli acciai. Le prime contengono un maggiore contenuto di carbonio assieme al silicio; invece, i secondi hanno una minore quantità di carbonio e impurità di manganese e possono contenere altri metalli. A loro volta, ghisa e acciaio hanno diverse tipologie con diverse caratteristiche. La struttura elettronica dei metalli giustifica le loro proprietà meccaniche. Tuttavia, queste dipendono anche dalla loro struttura cristallina. L'industria richiede la necessità di utilizzare dei trattamenti termici per migliorare le proprietà meccaniche delle leghe ferro-carbonio, regolando la formazione delle microstrutture che le compongono. Una tecnica particolarmente utilizzata per migliorare la durezza dei materiali è la tempra, la quale si basa sul controllo del raffreddamento dei materiali trattati. Questo trattamento tecnico può essere svolto utilizzando diversi mezzi di tempra: acqua, olio, soluzioni saline e soluzioni polimeriche. Le altre tecniche, come ricottura, normalizzazione e rinvenimento, possono essere applicate per correggere e/o evitare le tensioni interne e migliorare quindi le altre proprietà meccaniche.