La ricottura sferoidizzante è un processo di trattamento termico utilizzato principalmente per acciai a medio tenore di carbonio, acciai ad alto tenore di carbonio, acciai al boro, acciai legati e alcuni acciai a basso tenore di carbonio che richiedono eccellenti proprietà di formatura a freddo. L'obiettivo è trasformare i carburi (Fe₃C) che originariamente esistono in una struttura lamellare o di rete all'interno dell'acciaio in particelle sferiche finemente disperse attraverso un riscaldamento prolungato seguito da un lento raffreddamento.
Cambiamenti fisici: immagina che la cementite lamellare sia come frammenti di vetro, perforando prontamente la matrice metallica e inducendo cracking; al contrario, la cementite sferoidale assomiglia a elementi rotolanti in un carico di compressione, gli atomi di metallo possono fluire dolcemente attorno a queste "sfere".
2. Perché l'intestazione fredda deve utilizzare una vergella sferoidizzata?
La vergella ordinaria (nella condizione laminata a caldo) è dura e fragile; l'intestazione diretta a freddo provoca un'usura estremamente rapida degli stampi e può persino causare la frattura delle parti. Il filo ricotto speroidizzante offre i seguenti tre principali vantaggi:
· Duttilità eccellente: i metalli possono subire una deformazione significativa sotto forte stress senza sviluppare microfessure. Ciò è fondamentale per la produzione di componenti complessi e non standard come rivetti cavi e bulloni a gradini.
· Resistenza alla deformazione ridotta (resistenza al rendimento inferiore): ciò riduce il carico sulle macchine e gli stampi a freddo, prolungando significativamente la durata di servizio di costosi utensili.
· Uniformità della microstruttura: garantisce variazioni minime di durezza in tutti i lotti di produzione di fili, garantendo così la stabilità della produzione di linee di assemblaggio completamente automatizzate.
3. Flusso del processo di produzione
La ricottura sferoidizzante non è semplicemente "applicare calore"; è un processo di controllo della temperatura estremamente preciso:
1. decapaggio e fosfatazione: rimuove la scala superficiale e applica un film fosfatante come base di lubrificazione.
2. disegno: Riduzione del diametro del filo ad una dimensione precisa dell'obiettivo.
Annealing sferoidizzante: eseguito in un forno di atmosfera protettiva (tipicamente utilizzando un'atmosfera mista NH, gas DX, gas RX o gas endogeno), con potenziale di carbonio controllato per ridurre al minimo l'ossidazione e la decarburazione.) In questo processo, il materiale viene riscaldato a una temperatura vicino al punto critico, tenuto a quella temperatura per diverse ore e quindi raffreddato a una velocità specificata. La velocità di raffreddamento deve essere determinata in base al grado di acciaio e alla microstruttura desiderata, con un intervallo tipico compreso tra 5 e 40 ° C/h.
Il tipico processo di produzione per il filo a freddo deve essere determinato in base al grado del prodotto e alle esigenze del cliente.
PC-RA: RA
SA:PC-SA
RAIP:PC-RA-PC-D
(S)AIP:PC-SA-PC-D
PC-D-SA-PC: SAF
SAIP:PC-D-SA-PC-D
PASAF:PC-LA-PC-D-SA-PC
PASAIP:PC-LA-PC-D-SA-PC-D
PSASAIP:PC-SA-PC-D-SA-PC-D
Tra questi:
PC = decapaggio e fosfatazione dell'acido
LA = ricottura a bassa temperatura
RA = normale ricottura
SA = ricottura di sferoidizzazione
D = Disegno
HD = Tirare Diretto
AIP = ricottura del processo
4. Criteri di valutazione della qualità
I criteri per determinare se un lotto di filo ricotto sferoidale è buono o meno sono tipicamente costituiti da due punti:
Tasso di sferoidizzazione: il tasso di sferoidizzazione richiesto deve essere determinato in base al grado di acciaio e al suo uso finale previsto. Generalmente, gli acciai a testa fredda richiedono una struttura sferoidizzata di circa il 60% al 90%, mentre gli acciai ad alto tenore di carbonio e gli acciai per cuscinetti richiedono tipicamente un grado ancora più elevato di sferoidizzazione.
Durezza: ad esempio, dopo la sferoidizzazione, la durezza di 10 B21 viene tipicamente mantenuta nell'intervallo 65-78 HRB, con regolazioni effettuate in base alla difficoltà di direzione a freddo e alle esigenze del cliente. Dopo la sferoidizzazione, la durezza di SCM435 viene tipicamente mantenuta nell'intervallo 75-88 HRB per bilanciare le prestazioni di testa a freddo con i requisiti del successivo trattamento termico.
