Corso trattamenti termici al servizio del prodotto e degli utilizzatori

L’atomo. Lo stato metallico. I cristalli metallici. Le trasformazioni allotropiche. Le caratteristiche meccaniche dei cristalli. Le dislocazioni. L’auto- diffusione. Le leghe.

Analisi termica. Regola delle fasi. Diagramma di stato di due componenti completamente solubili sia allo stato liquido che allo stato solido. Diagramma di stato di due componenti completamente solubili allo stato liquido e completamente insolubili allo stato solido. Diagramma di stato di due componenti completamente solubili allo stato liquido e parzialmente solubili allo stato solido. Diagramma di stato con peritettico. Cenni sui diagrammi di stato ternari.
Caratteristiche del ferro. Solidificazione delle leghe Fe-C. Trasformazioni allo stato solido delle leghe Fe-C. Punti critici delle leghe Fe-C allo stato solido. Il diagramma Fe-C. Proprietà dell’alluminio e diagrammi di stato Al-Si, Al-Cu. Proprietà del rame e diagrammi di stato CuSn e CuZn.

Solidificazione dei metalli e cinetica di trasformazione in fase solida. Sottoraffreddamento, nucleazione ed accrescimento. Cristallizzazione dendritica. Microsegregazione e la struttura a bande. Macrosegregazione.
Leghe Ferrose: cinetica di trasformazione dell’austenite, influenza della velocità di raffreddamento, variazioni microstrutturali in funzione della velocità di raffreddamento. Diagrammi TTT e CCT.
Leghe Non Ferrose: tempra di solubilizzazione e invecchiamento.

Teoria della tempra martensitica. Il meccanismo della tempra. I fluidi tempranti. Tempra con acqua. Drasticità dell’acqua. Corrosione indotta dall’acqua. Fermentazione nelle vasche di tempra. Tempra con oli a base minerale. Caratteristiche degli oli da tempra. Viscosa. Additivazione. Bagnabilità. Infiammabilità. Resistenza all’ossidazione. Stabilita termica. Volatilità. Lavabilità. Classificazione degli oli da tempra. Controllo degli oli da tempra in esercizio. Tempra con fluidi sintetici. Generalità. Vantaggi della tempra con fluidi sintetici.
Vantaggi ambientali. Vantaggi economici e di produzione. Vantaggi tecnici. Fluidi per tempra a base di polialchilenglicoli. Scelta della velocità di raffreddamento. Controllo della concentrazione. Fluidi da tempra a base d’acrilati. Tempra in vasca. Capacita e forma della vasca. Relazione tra volume e superficie libera. Livello del fluido da tempra. Altezza dello strato di fluido sopra la carica. La filtrazione. Sistemi di raffreddamento. Circolazione del fluido. Manutenzione della vasca. Inconvenienti della tempra. Deformazioni. Distorsioni al riscaldamento. Distorsioni durante il raffreddamento di tempra. Tempra in olio caldo. Contaminazione degli oli da tempra con acqua. Emissioni di fumo, esalazioni nocive e pericolo d’incendio. Scelta del fluido da tempra.

Definizione di temprabilità. Influenza dei mezzi di spegnimento.
Diametro e durezza critica. Valutazione della temprabilità. Correlazione tra temprabilità, composizione chimica e dimensione del grano. Carbonio e dimensione del grano. Correlazione tra prove di temprabilità e caratteristiche d’indurimento dei pezzi. Esempi d’impiego dei concetti di temprabilità. Valutazione della velocità di raffreddamento. Determinazione del valore Jeq e scelta dell’acciaio.

Trattamenti convenzionali preliminari. Ricottura di lavorabilità o Ricottura subcritica. Ricottura completa. Ricotture globulari. Ricottura globulare subcritica. Ricottura di globulizzazione pendolare. Ricottura di distensione. Ricottura di cristallizzazione. Riassestamento. Ricristallizzazione. Ricottura di omogeneizzazione. Normalizzazione.
Trattamenti convenzionali finali. Tempra diretta. Tempra interrotta o Tempra scalare. Rinvenimento di distensione. Rinvenimento d’addolcimento. Trattamenti isotermici preliminari. Ricottura isotermica globulare. Ricottura isotermica normale. Ricottura bianco e nero. Patentamento. Tempra bainitica.

Ricottura completa. Ricottura di distensione. Tempra di solubilizzazione. Invecchiamento.
Trattamenti di tempra superficiale Acciai da tempra superficiale. Impianti e metodi di riscaldamento. Tempra ad induzione. Generalità. Considerazioni sulla frequenza. Considerazioni generali sulle bobine. Condizioni di riscaldamento e forma delle bobine. Bobine disposte in serie. Raffreddamento delle bobine. Fiammatura. Tempra Laser.

Nomenclatura e definizioni. Alcune considerazioni sull’esplosività e tossicità. Il lavaggio delle camere. Il punto di rugiada. La misura dell’ossigeno residuo nelle atmosfere cementanti. Classificazione e generazione delle atmosfere. Gli esogas. Gli endogas. I gas tecnici e le loro miscele. Le atmosfere ottenute con cracking d’idrocarburi ossigenati liquidi. Atmosfere con bassissima pressione assoluta (vuoto). Trattamenti successivi alla generazione delle atmosfere. Richiami di termodinamica. Le costanti d’equilibrio. Le costanti d’instabilità. Il potenziale di carbonio. Controllo del potenziale di carbonio. Diagrammi d’equilibrio per le atmosfere. Curve d’equilibrio per l’ossidazione e riduzione del ferro. Curve d’equilibrio per il controllo della cementazione. mediante la misura della CO2 e del CO. Curve d’equilibrio per il controllo della cementazione mediante la misura del CO e della pressione parziale dell’O2. Diagramma d’equilibrio per atmosfere ottenute per diretto gocciolamento nel forno d’alcool metilico arricchito con acetato d’etile. Diagramma d’equilibrio per atmosfere ottenute per diretto gocciolamento nel forno di miscela d’alcool metilico ed acqua.
Trattamenti termochimici: carbocementazione Teoria del processo. Potenziale di carbonio. Indice di Gunnarson. Assorbimento e diffusione del carbonio nella cementazione gassosa. Diagrammi d’equilibrio per la cementazione gassosa. La carbocementazione gassosa. Cicli di carbocementazione. Temperatura di cementazione. Durata della cementazione. Scelta dell’atmosfera di cementazione. Cementazione con atmosfere ottenute da idrocarburi liquidi. Trattamenti successivi alla carbocementazione.

Tempra. Il sottoraffreddamento. Rinvenimento di distensione. Trattamenti di finitura. Caratteristiche microstrutturali degli acciai carbocementati. Microstruttura degli strati carbocementati. Difetti microstrutturali: ipercementazione, decarburazione, ossidazione, microcricche. Microstruttura del nucleo. Processi speciali di carbocementazione gassosa. Carbocementazione in cassetta. Carbocementazione in bagni di sali fusi. Cementazione con sali a base di cianuro. Cementazione con sali esenti da cianuri.

Trattamenti termochimici: carbonitrurazione Teoria e pratica della carbonitrurazione sopra A3. Atmosfera carbonitrurante. Protezioni antinitrocarburanti e trattamenti di finitura. Carbonitrurazione sotto A1 gassosa e Carbonitrurazione sotto A1 in bagni di sale. Nitrocarburazione gassosa e in bagni di sale.

Trattamenti termochimici: nitrurazione e altri trattamenti di cementazione Nitrurazione gassosa convenzionale. Parametri di processo. Composizione chimica dell’acciaio. Trattamenti preliminari. Grado di dissociazione dell’ammoniaca. Temperatura di nitrurazione. Durata del trattamento di nitrurazione. Protezioni antinitruranti. Pratica del processo di nitrurazione gassosa. Forni. Anomalie della nitrurazione e loro cause. Variazioni dimensionali e deformazioni. Insufficiente profondità o durezza. Colorazione dei pezzi. Scheggiature. Eccessiva coltre bianca. Eccessiva variazione del grado di dissociazione. Nitrurazione gassosa a potenziale d’azoto controllato. Nitrurazione in bagno di sali. Composizione del bagno. Temperatura del bagno. Durata del trattamento. forni per la nitrurazione salina.

Trattamenti termici e deformazioniTipi di deformazioni. Calcolo della variazione di volume. Trattamenti termici e variazioni di volume. Ricottura. Tempra. Drasticità di tempra. Rinvenimento. Possibilità di previsioni pratiche. Variazioni di forma.

Impiantistica e mezzi di controllo del processo Lay-out di una sala di trattamento termico e gestione della produzione. Tipi di forni. Impianti di tempra superficiale. Impianti di spegnimento e accessori. Attrezzature per trattamento termico. Apparecchiature di controllo della temperatura, tempo e mezzo cementante solido, liquido e gassoso. Pirometri, termocoppie e registratori. Analizzatori IR. Misuratori del punto di rugiada. Sonda ad ossigeno. Misuratori della conducibilità termica. Misuratori della resistenza elettrica. Gascromatografi.

Controllo del prodottoPreparazione e selezione provette e pezzi. Prove di durezza. Durometri e prova alla lima. Esami micrografici. Microscopio metallografico e microdurometro. Misura della profondità dello strato cementato. Esami macrografici. Misura di strati induriti. Analisi chimica. Quantometro. Metodi non distruttivi. Magnetoscopia e liquidi penetranti.

Progettisti degli uffici tecnici, responsabili e addetti al controllo qualità e collaudo, personale degli uffici acquisti e vendite di prodotti metallurgici e metalmeccanici.

Test Scritto

Per accedere al Corso Trattamenti Termici al Servizio del Prodotto e degli Utilizzatori è consigliato il possesso di un diploma di scuola media superiore o diploma professionale, oppure, in alternativa esperienza lavorativa di almeno tre anni in un reparto o azienda che operi nel settore dei trattamenti termici.

A coloro che frequenteranno almeno il 75% del monte ore previsto per il Corso Trattamenti Termici al Servizio del Prodotto e degli Utilizzatori e che supereranno la verifica finale, verrà rilasciato un attestato di frequenza e/o di superamento verifica finale.

Laureato in chimica, specializzazione Chimica-Fisica nel 1970, dopo alcune esperienze in primarie aziende, dal 1983 si dedica alla consulenza, alle perizie di parte o d’ufficio ed alla programmazione e svolgimento di corsi di metallurgia, metallografia e chimica analitica applicata. Dal 1995 collabora a tempo pieno in AQM; dove è stato direttore generale dal 1995 al 2002., per la consulenza e la formazione chimica e metallurgica nel settore siderurgico, alluminio e rame. E’ autore della Collana I criteri di scelta e di trattamento degli acciai da costruzione e da utensili" e della collana "Atlante micrografico degli acciai speciali da costruzione e da utensili dedicata alla raccolta di micrografie delle varie famiglie d'acciai normati in Europa.

Laureato in Fisica all'Università di Pisa nel 1976, coautore di tre memorie sulla progettazione di esperimenti di fisica delle alte energie, è' noto metallurgista, specializzato nella diagnosi dei difetti metallurgici. Dopo un’esperienza biennale come ricercatore presso il Centro Ricerche Fiat (Orbassano), e ultradecennale quale responsabile di Produzione di un Laboratorio di Prova , dal 1995 è docente per conto di AQM di corsi inerenti la metallurgia, i trattamenti termici, la metrologia, le prove meccaniche e controllo qualità dei materiali. Dal 2002 è responsabile del Centro di taratura ACCREDIA di AQM.

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