UNIVERSITA’ DI CATANIA METALLI E LEGHE Nettuno M.CALTABIANO

TRATTAMENTI DEI METALLI UNIVERSITA’ DI CATANIA METALLI E LEGHE TRATTAMENTI DEI METALLI A) trattamenti a freddo; B) trattamenti a caldo. C) trattamenti termo-chimici. A) trattamenti a freddo 1) laminatura; 2) battitura; 3) imbutitura; 4) trafilatura. La trafilatura è quel trattamento termico a freddo che presenta ancora, una notevole importanza in Odontoiatria ed in particolar modo in ORTODONZIA, in quanto, essa serve per formare i fili che rappresentano il mezzo per effettuare gli spostamenti dentali, sfruttando l’elasticità posseduta dal metallo. Gli altri trattamenti a freddo ormai hanno un valore storico per l’abbandono da diversi decenni dell’uso delle capsule stampate in acciaio (furono molto usate durante l’ultimo periodo bellico a causa delle ristrettezze economiche).Una delle poche applicazioni rimaste, in cui possono essere utili i suddetti trattamenti , sono per la costruzione delle bande ortodontiche. INDURIMENTO o TORMENTO: Durante la trafilatura s’ impartisce in seno alla struttura cristallina del metallo delle deformazioni consistenti in un allungamento dei grani, che assumono una forma fibrosa, ciò per movimenti di dislocazione degli atomi lungo i piani di scorrimento o scivolamento. Inoltre la suddetta deformazione dei grani determina delle tensioni interne in seno alla struttura cristallina, le quali tenderanno a ripristinare la forma originale dei grani, impartendo così delle deformazioni secondarie o possono determinare una minore resistenza agli sforzi meccanici con possibilità di fratture. Il tormento di una lega può essere impartito non soltanto durante la sua fabbricazione in fili, ma anche dopo,cioè durante la modellazione in archi e/o molle necessari per la terapia ortodontica.Al fine di evitare il tormento durante la trafilatura, occorre sottoporli a trattamenti termici allo scopo di ripristinare la morfologia primitiva dei grani e togliere le tensioni interne negative o dopo durante la modellazione degli si dovranno modellare lentamente i fili ,in tal modo si avrà la possibilità di far scorrere i grani gl’uni sugl’altri senza deformarsi. Trafilatura di un filo M.CALTABIANO

TRATTAMENTI DEI METALLI UNIVERSITA’ DI CATANIA METALLI E LEGHE TRATTAMENTI DEI METALLI B) trattamenti a caldo: 1) Ricottura; 2) Tempera; 3) Invecchiamento; 4) Rinvenimento; 5) Bonifica; 6) Patentamento. 1) Ricottura (Normalizzazione o stabilizzazione termica) S’ intende il riscaldamento di un metallo ad una data temperatura, inferiore al punto di fusione, seguito da un lento raffreddamento. Ha lo scopo di eliminare il tormento impartito ad una lega durante il trattamento a freddo. Conferisce al metallo un aumento della malleabilità e duttilità. Può presentare l’inconveniente di un accrescimento dei grani con conseguente perdita delle caratteristiche originarie tecnologiche della lega. 2) Tempera (Tempra) S’ intende il riscaldamento di un metallo ad una data temperatura, seguito da un rapido raffreddamento. Ha lo scopo di congelare, cioè di fermare la situazione strutturale del reticolo cristallino che possedeva il metallo alla temperatura di riscaldamento. La tempera può essere positiva , se si ha un aumento della durezza dei metalli (ad es. acciaio). La tempera può essere negativa, quando si ha una diminuzione della durezza dei metalli (es. leghe d’oro da colata). M.CALTABIANO

TRATTAMENTI DEI METALLI UNIVERSITA’ DI CATANIA METALLI E LEGHE TRATTAMENTI DEI METALLI B) trattamenti a caldo: 3) Invecchiamento (Trattamento termico di indurimento) S’ intende quel processo per cui una lega, sottoposta ad un precedente trattamento di tempera, viene riscaldata ad una determinata temperatura e raffreddata lentamente in modo da determinare un indurimento (es. leghe d’oro da colata e le leghe d’acciaio speciali al cromo-cobalto per costruire l’apparecchio ortodontico di Crozat in filo). Viene usato, quando si deve lavorare a freddo una lega e quindi deve essere addolcita (previa tempera) per esser più malleabile e lavorabile, successivamente a 450°C, viene indurita, acquistando la sua massima durezza e resistenza per resistere al carico della masticazione. 4) Rinvenimento S’ intende il riscaldamento di una lega temperata (ad es. acciaio) a temperatura inferiore all’intervallo da fusione, seguito da un processo di raffreddamento all’aria ventilata. Ha lo scopo di ridurre l’eccessiva durezza con lo svantaggio di aumentare la fragilità, questa può essere evitata, aggiungendo alla lega il Molibdeno, il quale è un inibitore della fragilità. E'un apparecchio mobile superiore od inferiore, composto da fili saldati tra di loro, senza utilizzo di resina acrilica. APPARECCHI DI CROZAT M.CALTABIANO

TRATTAMENTI DEI METALLI UNIVERSITA’ DI CATANIA METALLI E LEGHE TRATTAMENTI DEI METALLI B) trattamenti a caldo: 5) Bonifica S’ intende il susseguirsi ordinato del trattamento di tempera e di rinvenimento. Ha lo scopo di togliere le tensioni interne si ottiene così ad es. la martensite rinvenuta (o Sorbite) che presenta una stabilità migliore di quella non bonificata. 6) Patentamento S’ intende un particolare tipo di bonifica, in cui il raffreddamento avviene in modo abbastanza rapido per immersione del materiale in piombo fuso (490°- 500°C). Ha lo scopo di rendere il materiale più adatto alla lavorazione successiva es. alla trafilatura. M.CALTABIANO

TRATTAMENTI DEI METALLI UNIVERSITA’ DI CATANIA METALLI E LEGHE TRATTAMENTI DEI METALLI C)Trattamenti termo-chimici: una lega, oltre al trattamento termico più usato per fusione, si può formare anche per diffusione allo stato solido, sottoponendola a caldo in ambiente gassoso o in un bagno di una soluzione salina satura del metallo,cui si voglia eseguire la lega. Interessa in tal modo solo un piccolo spessore superficiale, mantenendo così un Core interno della originaria composizione della lega. Pertanto per ottenere ciò, si ricorre ai trattamenti termo-chimici. Particolarmente usati sono: 1) LA CARBOCEMENTAZIONE sfrutta il carbonio a caldo, in ambiente gassoso di ossido di Carbonio (CO) od in ambiente liquido miscela di cianuri (KCN,NaCN) e calciocianamide (H2N-CO-NH2). Forma uno strato superficiale duro (Carburo di Fe) ed un Core interno che conserva le caratteristiche originarie della lega (Acciaio). 2) LA NITRURAZIONE sfrutta l'azoto, può essere eseguita a caldo in ambiente gassoso di ammoniaca (NH3) per 50-100 ore. o in immergendola, a caldo (550°C) , in una soluzione satura salina di nitrato di Na (NaNO3). Si forma uno strato superficiale di NITRURO di FERRITE (Fe4N) molto duro. . La nitrurazione è più costosa della carbocementazione, ma garantisce al metallo una maggiore durezza superficiale, benché la diffusione dell' Azoto all’ interno del pezzo avvenga per uno spessore più piccolo di quello del carbonio. Un pezzo così nitrurato inoltre a basse temperature non subisce deformazioni o imperfezioni (schegge). Il processo di nitrurazione viene usato in ODONTOIATRIA per migliorare gli strumenti endocanalari al nichel- titanio, in tal modo rimane la superelasticità della lega (Core) e, aumentando la durezza superficiale, migliora la capacità di taglio delle lame dello strumento endocanalare. 3) LA SULFINIZZAZIONE Sfrutta lo zolfo, in bagno di una soluzione di solfuro di sodio a 570°C; determina un’aumento all’usura, dato dallo zolfo. M.CALTABIANO

UNIVERSITA’ DI CATANIA METALLI E LEGHE M.CALTABIANO