IT8224385A1 - Procedimento per la bainitizzazione isotermica, almeno parziale, di pezzi in materiali ferrosi - Google Patents

Description

I procedimenti di bonifica a bainite, finora noti, si orientano secondo una velocit? di raffreddamento critica, che risulta dal gradiente di temperatura, tra il bagno di austenitizzazione ed il bagno di raffreddamento ed il diametro del pezzo.

Dal brevetto francese No.76.21.520, ? diventato noto un procedimento, dove i pezzi, mediante un rapido raffreddamento, ad una temperatura di -uno stadio intermedio scelto, vengono fatti .passare davanti alla sporgenza di perlite e che, successivamente, attraversano la zona dello stadio intermedio, quasi in modo isotermico. Ci? significa che la trasformazione deve essere terminata prima di raggiungere la linea di inizio della martensite. L'andamento continuo del raffreddamento, comporta una struttura miscelata dello stadio di bainite superiore e dello stadio di bainite inferiore.

Scopo della presente invenzione, ? di proporre un procedimento di bonifica con bainite, dove, per pezzi aventi notevole spessore di parete, la velocit? di raffreddamento viene aumentata in modo tale, da poter evitare almeno parzialmente la trasformazione di perlite. Inoltre, mediante metodi di trattamento isotermici, si desidera regolare separatamente' caratteristiche specifiche del materiale, per lo stadio superiore di bainite, rispettivamente per lo stadio inferiore di bainite.

Tale scopo viene raggiunto, secondo la presente invenzione, mediante l'insegnamento contenuto nella rivendicazione 1.

Ulteriori forme d'esecuzione vantaggiose possono essere rilevate dalle rivendicazioni dipendenti.

Se si osserva un pezzo avente uno spessore di parete ridotto, durante l'immersione in un bagno di bainitizzazione, allora il materiale viene raffreddato rapidamente, in corrispondenza dello strato esterno, rapidamente, alla temperatura del bagno. Anche il nucleo, a causa del tratto ridotto che deve essere percorso dal calore verso la superficie e, a causa dei rapporti favorevoli tra la superficie di raffreddamento e la massa totale del pezzo, raggiunger? pure, con rapidit?, la temperatura di bainitizzazione {fig. 1).

Ambedue le caratteristiche di raffreddamento, illustrate nella fig. 1, rimangono, fino al raggiungimento della temperatura del bagno, nell'ambito austenitico. In modo corrispondente, dopo la trasformazione, per l'intera sezione trasversale si ottiene della bainite. La curva di raffreddamento 1, rappresenta l'andamento -del raffreddamento del nucleo, mentre la curva di raffreddamento 2, illustra il raffreddamento dello strato esterno.

Differentemente risulta la situazione per pezzi, per i quali, a causa dei rapporti inerenti allo spessore di parete, la fase di raffreddamento si estende attraverso la sporgenza perlitica. Qui, a causa del maggiore volume termico, lo strato esterno ed il nucleo, si raffreddano in modo talmente lento, da realizzare, al posto di bainite, una struttura perlitica (fig. 2).

Il nucleo si raffredder?, a causa del ridotto scarico di calore, molto pi? lentamente, che in caso di pezzi a parete sottile, in R iv e n d i c a zi o n i

1. Procedimento per la bainitizzzione isotermica, almeno parziale, di pezzi, realizzati in materiali di ghisa-ferrosi, caratterizzato dal fatto, che i pezzi, dopo l'avvenuta austenitizzazione, vengono raffreddati bruscamente in un bagno di raffreddamento intermedio e che vengono mantenuti in stato sottoraffreddato nello stato austenitico, fino a quando, nel pezzo, ? stata raggiunta una temperatura, che si trova nell'ambito dello stadio inferiore di bainite, che, successivamente, mediante sollevamento e mantenimento della temperatura del pezzo alla temperatura di trasformazione, ha inizio la trasformazione di bainite in modo che, mediante il raffreddamento accelerato ad una temperatura bassa del bagno di raffreddamento intermedio, garantisce anche nell'interno del pezzo il sottoraffreddamento dell'austenite.

2. Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto, che il pezzo viene mantenuto nel bagno di raffreddamento intermedio, fino alla compensazione di temperatura.

3; Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto, che in caso di pezzi aventi grande spessore di parete, con adeguata capacit? termica, la temperatura del bagno di raffreddamento intermedio si trova al di sotto della linea d'inizio della martensite, nel diagramma ZTU (diagramma TTT), senza che, ad un tempo di permanenza prestabilito, si formi della martensite.

4. Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto, che la temperatura di bainitizzazione ? uguale o maggiore di quella del bagno di raffreddamento intermedio.

5. Procedimento, secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto, che per il raffreddamento intermedio, si utilizzano fluidi di raffreddamento evaporanti, ad esempio olio oppure metalli a basso punto di fusione.

6. Procedimento, secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto, che per il raffreddamento intermedio, si utilizzano fluidi di raffreddamento non evaporanti, ad esempio aria, sali o metalli ad elevato punto di fusione.

7. Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto, che la trasformazione di bainite viene eseguita in aria. 8. Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dai fatto, che la trasformazione di bainite avviene in un bagno, ad esempio in un bagno d'olio, in un bagno di sali o in un bagno metallico.

9. Impiego del procedimento, secondo una delle rivendicazioni da ri a 4, per pezzi, i quali, senza raffreddamento intermedio, formano una struttura perlitica.

Il tutto, sostanzialmente come descritto ed illustrato, agli scopi sopra specificati.