Barra forgiata in acciaio inossidabile a tempra precoce
Breve descrizione:
L'invecchiamento artificiale, noto anche come indurimento per precipitazione, è un processo di trattamento termico che migliora la resistenza e la durezza di alcune leghe, tra cui l'acciaio inossidabile. L'obiettivo dell'invecchiamento artificiale è quello di indurre la precipitazione di particelle fini all'interno della matrice dell'acciaio inossidabile, il che ne rafforza il materiale.
Barra forgiata in acciaio inossidabile a tempra precoce:
I pezzi forgiati sono componenti metallici modellati attraverso un processo di forgiatura, in cui il materiale viene riscaldato e poi martellato o pressato nella forma desiderata. I pezzi forgiati in acciaio inossidabile sono spesso scelti per la loro resistenza alla corrosione, robustezza e durata, che li rendono adatti a diverse applicazioni, tra cui quelle aerospaziali, petrolifere e del gas, e molte altre. Un pezzo forgiato a forma di barra è una forma specifica di metallo forgiato che in genere ha una forma lunga e diritta, simile a una barra o a un'asta. Le barre sono spesso utilizzate in applicazioni in cui è necessaria una lunghezza continua e diritta di materiale, come nella costruzione di strutture o come materia prima per ulteriori lavorazioni.
Specifiche della barra forgiata con trattamento di invecchiamento:
| Grado | 630,631,632,634,635 |
| Standard | ASTM A705 |
| Diametro | 100 – 500 mm |
| Tecnologia | Forgiato, laminato a caldo |
| Lunghezza | Da 1 a 6 metri |
| Trattamento termico | Ricotto dolce, ricotto in soluzione, temprato e rinvenuto |
Composizione chimica della barra forgiata:
| Grado | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Mo | Al | Ti | Co |
| 630 | 0,07 | 1.0 | 0,040 | 0,030 | 1.0 | 15-17,5 | 3-5 | - | - | - | 3.0-5.0 |
| 631 | 0,09 | 1.0 | 0,040 | 0,030 | 1.0 | 16-18 | 6,5-7,75 | - | 0,75-1,5 | - | - |
| 632 | 0,09 | 1.0 | 0,040 | 0,030 | 1.0 | 14-16 | 6,5-7,75 | 2.0-3.0 | 0,75-1,5 | - | - |
| 634 | 0,10-0,15 | 0,50-1,25 | 0,040 | 0,030 | 0,5 | 15-16 | 4-5 | 2,5-3,25 | - | - | - |
| 635 | 0,08 | 1.0 | 0,040 | 0,030 | 1.0 | 16-17,5 | 6-7,5 | - | 0,40 | 0,40-1,20 | - |
Proprietà meccaniche della barra forgiata:
| Tipo | Condizione | Resistenza alla trazione ksi[MPa] | Resistenza allo snervamento ksi [MPa] | Allungamento % | Durezza Rockwell C |
| 630 | H900 | 190[1310] | 170[1170] | 10 | 40 |
| H925 | 170[1170] | 155[1070] | 10 | 38 | |
| H1025 | 155[1070] | 145[1000] | 12 | 35 | |
| H1075 | 145[1000] | 125[860] | 13 | 32 | |
| H1100 | 140[965] | 115[795] | 14 | 31 | |
| H1150 | 135[930] | 105[725] | 16 | 28 | |
| H1150M | 115[795] | 75[520] | 18 | 24 | |
| 631 | RH950 | 185[1280] | 150[1030] | 6 | 41 |
| TH1050 | 170[1170] | 140[965] | 6 | 38 | |
| 632 | RH950 | 200[1380] | 175[1210] | 7 | - |
| TH1050 | 180[1240] | 160[1100] | 8 | - | |
| 634 | H1000 | 170[1170] | 155[1070] | 12 | 37 |
| 635 | H950 | 190[1310] | 170[1170] | 8 | 39 |
| H1000 | 180[1240] | 160[1100] | 8 | 37 | |
| H1050 | 170[1170] | 150[1035] | 10 | 35 |
Che cos'è l'indurimento per precipitazione dell'acciaio inossidabile?
L'acciaio inossidabile a indurimento per precipitazione, spesso indicato come "acciaio inossidabile PH", è un tipo di acciaio inossidabile sottoposto a un processo chiamato indurimento per precipitazione o invecchiamento. Questo processo migliora le proprietà meccaniche del materiale, in particolare la sua resistenza e durezza. L'acciaio inossidabile a indurimento per precipitazione più comune è17-4 PH(ASTM A705 Grado 630), ma anche altri gradi, come il 15-5 PH e il 13-8 PH, rientrano in questa categoria. Gli acciai inossidabili a indurimento per precipitazione sono tipicamente legati con elementi come cromo, nichel, rame e talvolta alluminio. L'aggiunta di questi elementi di lega favorisce la formazione di precipitati durante il processo di trattamento termico.
Come avviene l'indurimento per precipitazione dell'acciaio inossidabile?
L'invecchiamento artificiale dell'acciaio inossidabile prevede un processo in tre fasi. Inizialmente, il materiale viene sottoposto a un trattamento di solubilizzazione ad alta temperatura, durante il quale gli atomi di soluto si dissolvono, formando una soluzione monofase. Ciò porta alla formazione di numerosi nuclei o "zone" microscopiche sul metallo. Successivamente, si verifica un rapido raffreddamento al di sotto del limite di solubilità, creando una soluzione solida sovrassatura in uno stato metastabile. Nella fase finale, la soluzione sovrassatura viene riscaldata a una temperatura intermedia, provocando la precipitazione. Il materiale viene quindi mantenuto in questo stato fino al momento dell'indurimento. Un invecchiamento artificiale efficace richiede che la composizione della lega rientri nel limite di solubilità, garantendo così l'efficacia del processo.
Quali sono i tipi di acciaio temprato per precipitazione?
Gli acciai a indurimento per precipitazione sono disponibili in vari tipi, ognuno dei quali è progettato per soddisfare requisiti specifici di prestazioni e applicazione. Le varietà comuni includono 17-4 PH, 15-5 PH, 13-8 PH, 17-7 PH, A-286, Custom 450, Custom 630 (17-4 PHMod) e Carpenter Custom 455. Questi acciai offrono una combinazione di elevata resistenza, resistenza alla corrosione e durezza, rendendoli adatti a diversi settori come quello aerospaziale, automobilistico, medicale e chimico. La scelta dell'acciaio a indurimento per precipitazione dipende da fattori quali l'ambiente di applicazione, le prestazioni del materiale e le specifiche di produzione.
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