Gli acciai da cementazione sono impiegati per la fabbricazione di particolari meccanici che devono essere induriti tramite trattamento termico di carbocementazione, carbonitrurazione seguiti da tempra e rinvenimento, ottenendo così uno strato superficiale duro, con tenacita' e resistenza a cuore.

Si ottiene una alta resistenza all'usura meccanica oltre a una eccellente resistenza a cuore.

Volendo ottenere una elevata tenacità, saranno preferiti gli acciai con alta percentuale di nichel.

Sono impiegati per la costruzione di ingranaggi, alberame, perni, particolari meccanici per il settore riduttori, industriale, automobilistico, e meccaniche varie.

L’idoneità al trattamento di cementazione dipende dalla qualità dell'acciaio, dalla grossezza del grano austenitico che si forma durante il trattamento,dalla percentuale di carbonio e degli elementi leganti che variano per ogni qualità.

Gli acciai da bonifica sono principalmente impiegati per componenti dove sono richieste caratteristiche per sostenere alte sollecitazioni meccaniche e che devono sopportare forze di flessione, tensione, compressione taglio e torsione.

La capacità di resistere alle sollecitazioni meccaniche deve essere abbinata aD una tenacità che permetta però di evitare fratture di fragilità.

Per particolari destinati alla trasmissione di potenza e' richiesta anche una buona resistenza all'usura e alle sollecitazioni dinamiche.

La composizione chimica e il trattamento termico sono strettamente legati alla microstruttura dell'acciaio e al suo impiego.

La resistenza allo snervamento e il limite di elasticità dipendono dalla struttura del materiale dopo tempra e dalla temperatura di rinvenimento; la resistenza all'usura si ottiene eseguendo un trattamento di tempra superficiale o nitrurazione.

Idoneità al trattamento termico

Gli acciai da bonifica devono avere una adeguata temprabilità in funzione delle caratteristiche meccaniche che si vogliono ottenere dopo trattamento termico.E' importante conoscere la curva Jominy dell'acciaio che si vuole impiegare.

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Lavorabilità

Sono acciai destinati alla produzione di particolari con impegnative lavorazioni. la lavorabilità diventa di necessaria importanza sotto l'aspetto economico. 

La truciolabilità dipende dalla durezza, dalle inclusioni, dalla composizione chimica, dalla microstruttura, e dalla tenacità. È migliorata dalla presenza di zolfo, piombo, selenio, e in alcuni casi gli acciai sono trattati al calcio.

Criteri di scelta degli acciai da bonifica

L'asportazione di truciolo è generalmente l'operazione più costosa, quindi è opportuno considerare gli acciai a lavorabilità migliorata per consentire un risparmio sui tempi di lavorazione.

Le caratteristiche meccaniche da ottenere si valuteranno dalla temprabilità dell'acciaio, in questo modo si valuteranno durezza e resistenza a trazione dei particolari finiti.

Di fondamentale importanza è che il trattamento termico sia eseguito nel migliore dei modi per ottenere una corretta microstruttura e relative caratteristiche meccaniche.

Sono acciai da bonifica dotati di una composizione chimica con aggiunta di alluminio cromo molibdeno vanadio, che a contatto con l'azoto formano nitruri durissimi.

Hanno un'eccellente resistenza all'usura e all'abrasione abbinata a un miglioramento alla corrosione in ambienti aggressivi; per queste caratteristiche sono preferiti agli acciai da cementazione e per le ridotte deformazioni derivanti dal trattamento di nitrurazione.

TEMPRABILITÀ

Le bande jominy dimostrano che sono acciai dotati di un'ottima temprabilità, alcuni come il 34cralmo7 sono piu' tenaci a cuore, il 41cralmo7 ha invece una durezza superficiale eccellente.

In funzione dell'affidabilità e della funzionalità del trattamento si può ottenere uno strato superficiale indurito variabile da 0,05 a 1 mm considerando però un aumento della fragilità rapportato alla spessore nitrurato.

La durezza che si ottiene con il trattamento termico di nitrurazione è più elevata di quella che si riesce ad ottenere con gli acciai cementati e temprati.

Le caratteristiche principali di un acciaio per molle sono quelle di sopportare un carico intermittente, di accumulare energia e misurare forze.

Deve avere una deformazione elastica senza alterazione plastica, quindi il carico unitario di snervamento deve essere elevato, risultato che si ottiene dopo opportuna bonifica.

Gli acciai per molle devono possedere un'elevata temprabilità verificata con la prova jominy che consente di valutare la martensite a cuore che si può ottenere, che deve essere almeno l'80%.

Per ottenere maggiore elasticità e un alto limite elastico gli acciai per molle devono avere un grano fine per essere meno sensibili al surriscaldamento.

Devono avere una elevata resistenza a trazione e alla fatica abbinata a riserva plastica, di conseguenza diminuisce la tenacità.

Le inclusioni e i difetti superficiali devono essere entro limiti ristretti .gli acciai al si cr ni hanno un elevato limite elastico e ottima temprabilità, impiegati per molle e barre di torsione.