1. Formazione di austenite:
* Riscaldamento alla gamma austenitica: Quando l'acciaio viene riscaldato a un intervallo di temperatura specifico (in genere tra 723 ° C e 912 ° C per acciai a carbonio semplice), gli atomi di ferro si riorganizzano in una struttura cristallina cubica (FCC) cubica incentrata sulla faccia chiamata austenite.
* Dissoluzione del carbonio: A questa temperatura, gli atomi di carbonio si dissolvono nel reticolo di ferro, formando una soluzione solida. Ciò significa che gli atomi di carbonio sono distribuiti uniformemente in tutto il ferro, rendendo l'acciaio più malleabile e duttile.
2. Tempra:
* Raffreddamento rapido: Dopo aver raggiunto lo stato austenitico, l'acciaio viene rapidamente raffreddato, spesso immergendolo in acqua, olio o un altro mezzo di tempra. Questo rapido raffreddamento impedisce agli atomi di carbonio di diffondere dal reticolo di ferro.
* Formazione di martensite: Il raffreddamento rapido intrappola gli atomi di carbonio nella struttura FCC, trasformando l'austenite in una struttura cristallina tetragonale (BCT) altamente distorta (BCT) chiamata martensite. Questo processo si verifica molto rapidamente e spesso comporta un aumento significativo della durezza e della forza.
3. Temperatura:
* Riscaldamento a una temperatura inferiore: L'acciaio temperato viene quindi riscaldato a una temperatura inferiore, in genere tra 150 ° C e 650 ° C. Questo processo è chiamato "tempera".
* Decomposizione martensite: Durante il temperamento, la martensite inizia a decomporsi, con alcuni atomi di carbonio che si diffondono dal reticolo di ferro e formano piccole particelle di carburo (FE3C) all'interno dell'acciaio.
* Strumento di stress: Le sollecitazioni interne causate dal rapido processo di raffreddamento durante l'estinzione vengono alleviate durante il temperamento.
* Modifica della microstruttura: Il temperamento cambia anche dimensioni, forma e distribuzione delle particelle di carburo. La microstruttura dell'acciaio diventa più stabile e meno fragile.
4. Modifiche alla proprietà:
* Durezza ridotta: Il temperamento comporta una diminuzione della durezza rispetto allo stato estinto.
* Aumento della tenacità e della duttilità: Il temping migliora la tenacità e la duttilità dell'acciaio, rendendolo più resistente alle crack e alla frattura.
* Machinabilità migliorata: Il temperamento migliora anche la lavorabilità dell'acciaio, rendendo più facile tagliare e modellare.
In sintesi:
Il temprare l'acciaio è un processo che altera la microstruttura dell'acciaio controllando la velocità di raffreddamento e la temperatura del trattamento termico. Questo processo si traduce in cambiamenti nelle proprietà dell'acciaio, rendendolo adatto a varie applicazioni.
