LAVORO MULTIMEDIALE di ISTITUTO PROFESSIONALE DI STATO PER L’INDUSTRIA E L’ARTIGIANATO SAN BENEDETTO DEL TRONTO LAVORO MULTIMEDIALE di FRANCESCO SCARAMUCCI GIUGNO 2011

Leghe semilavorate Scaramucci Francesco

Per leghe semilavorate, si intendono tutte quelle leghe che hanno già subito una lavorazione che le ha portate ad assumere forme diverse, come lamine, fili, barrette, ecc. un componente principale delle leghe semilavorate è l’Acciaio

L’acciaio L’acciaio è una lega a base di ferro e carbonio (con una percentuale di carbonio inferiore a 2,06%). Gli acciai si possono distinguere in: Acciai comuni (o semplici) Acciai speciali (o legati)

Acciai comuni Con il termine acciai comuni si intendono quegli acciai che contengono principalmente Fe, C e piccole quantità di S, P, Mn e Si. La presenza di questi elementi è frutto di impurità del minerale ferroso o di una casuale introduzione durante il processo di produzione. Fra tutte le impurità presenti negli acciai le più dannose sono quelle dello zolfo e del fosforo. Lo zolfo forma un eutettico che si deposita lungo il bordo dei grani cristallini compromettendo la lavorabilità a caldo e le proprietà meccaniche. Il fosforo che provoca un’alterazione del reticolo cristallino dell’acciaio, causando una diminuzione della plasticità, un aumento del limite elastico e del carico di rottura , riducendo la lavorabilità a freddo.

Gli acciai comuni si possono suddividere (in base alla concentrazione di carbonio) in: Acciai extraduri ( % di C maggiore di 0,75%) Acciai duri ( % di C compresa tra 0,50 - 0,75 %) Acciai semiduri (% di C compresa tra 0,25 – 0,50 %) Acciai dolci( % di C compresa tra 0,15 – 0,25%) Acciai extradolci ( % di C minore di 0,15%)

Acciai speciali Per acciai speciali si intendono acciai che, oltre a contenere Fe e C, contengono anche quantitativi non trascurabili di altri materiali, introdotti al fine di ottenere determinate caratteristiche nella lega.

Gli acciai speciali vengono classificati in base al loro impiego e alla loro capacità di resistenza nei confronti delle sollecitazioni esterne in: Acciai di uso generale Acciai da costruzione di uso speciale Acciai per utensili Acciai inox ( ferrosi, martensitici, austenitici) Acciai per usi specifici

Proprietà del ferro Il ferro è l’elemento base di tutti gli acciai e ne determina tutte le principali proprietà. Il ferro presenta diverse forme allotropiche (forme cristalline), pertanto anche gli acciai sono caratterizzati da forme allotropiche diverse. Le forme allotropiche presentate dal ferro allo stato solido sono le seguenti: Ferro α Ferro γ Ferro δ

Ferro α ( ferro alfa-magnetico): presenta una struttura cubica a corpo centrato. È ferromagnetico ( magnetizza facilmente) fino a 768°C (detto “punto di curie”), da 768°C a 907°C passa dal comportamento ferromagnetico a quello paramagnetico (non magnetizza). Il ferro paramagnetico è anche detto ferro β. Ferro γ (ferro gamma): presenta una struttura cubica a facce centrate, è stabile tra 907°C e 1400°C. presenta una disposizione delle particelle atomiche più compatta rispetto a quella del ferro α. Ferro δ (ferro delta): presenta una struttura cubica a corpo centrato, è stabile dai 1400°C a 1537°C (temperatura di fusione del ferro).

Le varie forme allotropiche del ferro presentano una diversa solubilità nei riguardi del carbonio. Tutte le soluzioni solide che si formano tra il C e il Fe sono di tipo interstiziale, ciò consente agli atomi di C di disporsi negli spazi vuoti del reticolo cristallino del Fe. Alle soluzioni di carbonio nel ferro α si dà il nome di ferrite; in quelle del ferro δ si dà il nome di ferrite δ, mentre nel ferro γ si da il nome di austenite. Le leghe Fe–C contenenti una percentuale di C inferiore al 2,06% vengono dette acciai, mentre quelle che hanno una percentuale superiore al 6,67% vengono chiamate ghise. La soluzione solida che presenta una percentuale di carbonio pari al 6,69%, origina un composto detto cementite (Fe3C).

Diagramma Fe-C

Come si può vedere dal diagramma Fe-C, le temperature più significative durante i trattamenti termici dei sistemi Fe-C sono: 723°C temperatura di formazione della perlite. 768°C temperatura di trasformazione da ferro α a ferro β. 1400°C temperatura alla quale avviene la trasformazione dal ferro γ al ferro δ. 1537°C temperatura di fusione del ferro.