Trattamenti termici dei getti di ghisa

Come per tutti i materiali metallici, ferrosi e non ferrosi, anche per la ghisa è possibile migliorare le prestazioni finali mediante trattamenti termici.
Se lo scopo è semplicemente quello di ridurre la presenza di tensioni residue derivanti dal processo produttivo, si effettuano i trattamenti di distensione, con permanenza di qualche ora nell’intervallo 200-550°C.

Come per gli acciai, anche per le ghise è possibile progettare i trattamenti termici analizzando le curve TTT e CCT, che descrivono rispettivamente il comportamento microstrutturale del materiale per effetto di trattamenti isotermi (che prevedono cioè tempi di permanenza a temperatura costante) e anisotermi (in cui invece la temperatura progressivamente diminuisce per effetto delle differenti modalità di raffreddamento adottate).

Tali diagrammi sono “personalizzati” in base alla composizione specifica della ghisa o dell’acciaio e consentono di valutare l’evoluzione microstrutturale del materiale in funzione delle temperature e delle condizioni di raffreddamento adottate in un trattamento termico. È riportato qualche esempio di bonifica (tempra + rinvenimento) di getti in ghisa, da attuare però con molta attenzione per evitare problemi associati alla fragilità della fase martensitica generata durante la tempra.

La tempra, cioè il raffreddamento rapido del materiale dalle alte temperature, può essere effettuata in acqua o in olio (e quindi la temperatura finale sarà quella ambiente) oppure in un bagno di sali fusi (in questo caso l’obiettivo è di raffreddare dalle alte temperature fino a 250-350°C, per effettuare quindi un trattamento di austempering).

l rinvenimento è invece un riscaldamento successivo alla tempra, a temperature generalmente comprese tra 200 e 650°C, per consentire una attenuazione della fragilità della martensite (cioè la microstruttura risultante da un processo di tempra).

Rif austemepring ambiente

Molto più efficaci sono invece alcuni specifici trattamenti isotermi, come il trattamento termico di austempering, che permettono di ottimizzare la microstruttura e le performance delle ghise (vi veda quanto riportato nella parte relativa alle ghise ADI e alle ghise IDI.

Sono riportati infine alcuni trattamenti termochimici (nitrurazione, borurazione) finalizzati a un significativo indurimento superficiale (fino ad una profondità di qualche decimo di millimetro) delle ghise. Nel caso della nitrurazione, il trattamento consiste nel far permanere il materiale a temperature di 500-600°C per alcune decine di ore, in un ambiente ricco di ammoniaca. In queste condizioni, si assiste alla diffusione dell’azoto sulla superficie del materiale e alla formazione di composti (nitruri di ferro) ad elevata durezza, che migliorano quindi le caratteristiche superficiali della ghisa.

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