Materiali utilizzati

Acciai ad alto tenore di carbonio

Gli acciai ad alto tenore di carbonio contengono una percentuale di carbonio compresa tra 0.60% e 0.90% e sono ampiamente utilizzati nella produzione di molle e fili laminati ad elevata tenacità.

TRATTAMENTI TERMICI DEGLI ACCIAI C60, C75 E 51CrV4

Dopo le operazioni di tranciatura, i particolari in acciaio al carbonio subiscono il delicato processo di trattamento termico, necessario per il raggiungimento dei giusti valori di durezza ed elasticità.

Il produttore, a sua discrezione, può scegliere tra due differenti metodologie:

a) Trattamento termico di bonifica con spegnimento in olio.

Questo metodo prevede due fasi principali: tempra e rinvenimento.
Durante la tempra il particolare viene riscaldato alla temperatura di austenitizzazione e successivamente raffreddato in olio fino a temperatura ambiente. La struttura finale così ottenuta è denominata martensite ed è caratterizzata da elevate durezza e fragilità.
Lo scopo del rinvenimento è quello di ridurre tale durezza a favore della tenacità. Durante questa fase il particolare viene nuovamente riscaldato ad una temperatura e per una durata tali a garantirne l’evoluzione microstrutturale desiderata e/o l’abbassamento della durezza fino al raggiungimento del valore richiesto. Il particolare viene infine raffreddato più o meno rapidamente fino a temperatura ambiente.

b) Trattamento termico di tempra bainitica con spegnimento in sali.

Con questo metodo, il particolare viene riscaldato fino alla temperatura di austenitizzazione e successivamente raffreddato rapidamente in sali fino ad una temperatura leggermente superiore a quella di formazione della martensite. Tale temperatura viene mantenuta fino a completa trasformazione dell’austenite in bainite inferiore.
La microstruttura bainitica così ottenuta possiede elevata resistenza a trazione e durezza ed eccellente tenacità; il particolare può quindi essere raffreddato più o meno rapidamente fino a temperatura ambiente.
La temperatura più alta e costante mantenuta durante il processo di tempra in sali riduce la possibilità di distorsione dei pezzi, assai più frequente nella tempra in olio.
Gli anelli temprati in sali devono avere 2 HRC in più rispetto agli stessi anelli temprati in olio per averne le medesime caratteristiche.
La durezza finale del particolare viene definita in base alla sua funzione; tuttavia è preferibile mantenere valori normativi bassi al fine di evitare aumenti di fragilità.

Note:

Materiale C60: gli anelli elastici BENERI da nastro di piccole dimensioni sono realizzati in Acciaio C60, sebbene la norma DIN preveda l’utilizzo degli Acciai C67 e C75. Caratterizzato da una più bassa percentuale di carbonio, l’Acciaio C60 non solo si presenta più elastico ma permette al contempo di ridurre il rischio di fragilità per presenza di idrogeno, che solitamente si manifesta in seguito ad alcuni rivestimenti galvanici.

Profondità di decarburazione: la decarburazione totale non è mai consentita mentre un massimo bordo di decarburazione parziale di 0,05 mm è consentita da numerosi utilizzatori di anelli di sicurezza.

Misura della durezza: la durezza viene misurata con scala HRC se lo spessore min. è 1,0 - 1,2 mm; per spessori inferiori la misura deve essere effettuata con scala Vickers.

Temperatura massima e minima di utilizzo**: non è possibile stabilire un punto preciso di temperatura che influenzi la performance del particolare in quanto il tipo di applicazione è sempre determinante per tale valutazione.
È possibile stimare una temperatura massima di utilizzo di 125°C, tenendo però in considerazione che già a 50°C la temperatura può risultare influente.
È invece sconsigliato l’utilizzo di basse temperature in quanto possono aumentare il rischio di infragilimento e rottura.

**Consultare i tecnici BENERI® per campi di impiego ad alte/ basse temperature.

Acciaio al carbonio patentato

L’acciaio al carbonio patentato è un materiale altamente magnetico, ampiamente utilizzato nella produzione di snap rings.

L’acciaio al carbonio patentato si presenta già temprato.
Dopo le operazioni di tranciatura, i particolari subiscono comunque un trattamento di distensione ad alte temperature per raggiungere il livello di elasticità adeguato.

Acciaio inossidabile martensitico

L’acciaio inossidabile martensitico è una lega di cromo e carbonio che acquisisce una struttura martensitica cubica a corpo centrato (ccc) in seguito al trattamento termico. Si tratta di un materiale ferromagnetico, trattabile termicamente e resistente alla corrosione limitatamente ad ambienti non particolarmente aggressivi.

TRATTAMENTO TERMICO DELL’ ACCIAIO INOSSIDABILE MARTENSITICO

Dopo le operazioni di tranciatura, i particolari in acciaio inox martensitico subiscono il delicato processo di trattamento termico, necessario per il raggiungimento del giusto equilibrio tra durezza ed elasticità.

Il trattamento termico dell’acciaio inox X39 prevede due fasi principali: tempra e rinvenimento.
La tempra consiste nel riscaldare il particolare alla temperatura di austenitizzazione e successivamente raffreddarlo fino ad ottenere una struttura finale denominata martensite. Lo spegnimento avviene in ambiente con atmosfera controllata.
La successiva fase di rinvenimento è indispensabile per ridurre durezza, resistenza a trazione e limite elastico del particolare temprato, migliorandone notevolmente tenacità e duttilità.
L’elevata temperatura raggiunta nella fase di rinvenimento favorisce la precipitazione di carburi ed il depauperamento di cromo, riducendo le caratteristiche di resistenza alla corrosione del materiale.

I particolari in acciaio inox martensitico X39 sono perciò soggetti ad infragilimento da rinvenimento e ad assorbimento di elementi fragilizzanti in particolari condizioni climatiche (ad esempio marine o similari), con conseguente rischio di rottura e limitata resistenza alla corrosione e alla prova di flessione (≈10°-15°).

Per impieghi che richiedano un’ottima resistenza alla corrosione è perciò consigliato l’utilizzo di acciai inossidabili austenitici.

Note:

Temperatura massima e minima di utilizzo**
Non è possibile stabilire un punto preciso di temperatura che influenzi la performance del particolare in quanto il tipo di applicazione è sempre determinante per tale valutazione.
È possibile stimare una temperatura massima di utilizzo di 300°C.
È invece sconsigliato l’utilizzo di basse temperature in quanto possono aumentare il rischio di infragilimento e rottura.

**Consultare i tecnici BENERI® per campi di impiego ad alte/ basse temperature.

Acciai inossidabili austenitici

I vari test di laboratorio condotti dal nostro esperto team tecnico su diversi tipi di acciai inox (X39, PH15/7 Mo e PH 17/7) ci hanno permesso di individuare negli acciai inox austenitici serie 300 il miglior compromesso tra rispetto delle proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione dei particolari.

Gli acciai inossidabili austenitici hanno struttura cubica a faccia centrata (cfc). Si tratta di materiali amagnetici allo stato ricotto e possono essere induriti solo se sottoposti a lavorazione a freddo. Possiedono eccellenti proprietà criogeniche e buona resistenza ad alte temperature.

Gli acciai inox austenitici non sono temprabili, perciò la resistenza finale del particolare è quella del materiale stesso.
Per il montaggio di anelli in acciaio austenitico è indispensabile l’utilizzo di pinze di montaggio con vite di regolazione.

Note indicative sulla resistenza alla corrosione e sul magnetismo dei singoli acciai:

• AISI 301: la sua resistenza alla corrosione dipende considerevolmente dal tipo di ambiente, dalla temperatura e del tempo di mantenimento. E’ ben resistente in atmosfera urbana, acque dolci e sostante utilizzate nei comparti alimentari, chimici, tessili e petroliferi.
  Non resiste alla corrosione in presenza di cloruri.
  Non è magnetico ma diventa ferromagnetico in proporzione alla % di incrudimento.

• AISI 304: è ben resistente alla corrosione in una discreta varietà di ambienti e a contatto con sostante utilizzate nei comparti chimici, tessili ed alimentari.
  Allo stato solubilizzato è amagnetico (può presentare un leggero magnetismo per via della lavorazione a freddo).

• AISI 316 L: possiede un’ottima resistenza alla corrosione in atmosfera e in vari tipi di sali, acidi organici e sostanze alimentari; possiede una discreta resistenza alla corrosione in soluzioni diluite di acidi riducenti.
  È sensibile alla corrosione intercristallina ed è amagnetico (può presentare un leggero magnetismo per via della lavorazione a freddo).

Note:

Temperatura massima e minima di utilizzo**
Non è possibile stabilire un punto preciso di temperatura che influenzi la performance del particolare in quanto il tipo di applicazione è sempre determinante per tale valutazione.

**Consultare i tecnici BENERI® per campi di impiego ad alte/ basse temperature.