Che cos'è la ricottura: tutto quello che c'è da sapere

La ricottura è un processo utilizzato per migliorare le proprietà fisiche e chimiche dei componenti. Il processo di ricottura prevede diversi metodi e tipologie.

Se desidera scoprire che cos'è la ricottura e tutto ciò che riguarda il processo, continui a leggere.

Che cos'è la ricottura?

La ricottura è un processo di trattamento termico che migliora la duttilità e la resistenza dei componenti metallici. Comporta l'aumento della temperatura dei componenti, che li rende tenaci. Vengono inoltre alleviate le tensioni interne dei componenti e, una volta raffreddati, questi diventano duttili.

Come funziona la ricottura?

Il processo di ricottura funziona in modi diversi, consentendo di ottenere proprietà differenti; alcune di queste sono le seguenti:

Inversione dell'incrudimento

La ricottura viene utilizzata per invertire l'incrudimento del materiale in modo da ottenere duttilità. Ripristina le proprietà naturali dei metalli e consente la migrazione degli atomi sulla superficie del metallo.

Il processo contribuisce a correggere la struttura del metallo e, al raffreddamento, ripristina le proprietà effettive, la durezza e la duttilità.

Riduzione della solidificazione della saldatura

Il processo di ricottura migliora le proprietà fisiche del componente attorno alla zona saldata. Nel punto in cui viene eseguita la saldatura, l'elevata temperatura diventa sufficientemente alta da far sviluppare precipitati nel componente, causando fragilità.

Mediante la ricottura, la zona termicamente alterata viene consolidata e le proprietà meccaniche in tale area vengono ripristinate.

Miglioramento della conduttività elettrica

La ricottura migliora la conduttività magnetica ed elettrica del componente metallico. Il processo riduce le dislocazioni nel materiale e ripristina il reticolo cristallino, rendendolo più conduttivo.

Rimozione delle tensioni residue

La ricottura è un processo in cui le tensioni residue vengono rimosse dal componente metallico. Il processo di ricottura consente agli atomi di migrare e, di conseguenza, eventuali deformazioni vengono eliminate.

Le fasi della ricottura

La ricottura prevede diverse fasi; alcune di esse sono illustrate di seguito:

1. Fase di recupero

La fase di recupero è quella in cui viene aumentata la temperatura del metallo. In questa fase gli atomi del reticolo critico vengono energizzati e iniziano a migrare. Ciò modifica la posizione degli atomi nel metallo, alleviando le tensioni e ripristinando la duttilità.

2. Fase di ricristallizzazione

La fase di cristallizzazione è quella in cui la temperatura viene impostata al di sotto del punto di fusione ma alla velocità di ricristallizzazione. Essa riorganizza la struttura cristallina del metallo e contribuisce a formare una nuova struttura dei grani. Questa struttura è priva di tensioni e riporta il materiale alle sue caratteristiche originali.

3. Fase di crescita dei grani

La fase di crescita dei grani è la fase in cui si sviluppano nuovi grani, e le dimensioni dei grani dipendono dalle condizioni di raffreddamento.

Controllo della temperatura durante la ricottura

Il processo di ricottura richiede il controllo della temperatura, poiché questa può influire sulla struttura cristallina e sulle sue proprietà. Alcuni degli aspetti importanti per il controllo della temperatura durante il processo sono i seguenti:

• La misurazione della temperatura viene effettuata tramite termocoppie, e questi sensori convertono l'energia termica in segnali elettronici. Un sistema di controllo interpreta questi segnali, garantendo che le letture di temperatura siano precise.
• La velocità di riscaldamento deve essere controllata con attenzione per evitare lo shock termico, che può danneggiare o fessurare il materiale. Pertanto, il calore specifico del materiale determina la velocità di riscaldamento.
• Una volta raggiunta la temperatura di ricottura, il materiale viene mantenuto per un determinato periodo di tempo, il che favorisce la diffusione degli atomi.
• Anche la velocità di raffreddamento è importante da analizzare, poiché un raffreddamento lento porta a una maggiore crescita dei grani, riducendo la resistenza, mentre una velocità di raffreddamento più elevata riduce la duttilità.
• I sistemi avanzati di controllo della temperatura possono aiutare a gestire le velocità di raffreddamento e riscaldamento. Utilizzando il feedback delle termocoppie, possono regolare l'emissione di calore e mantenere la temperatura desiderata.

Vantaggi e svantaggi della ricottura

I pro e i contro della ricottura sono i seguenti:

Pro

• Ripristina le proprietà del metallo, in particolare la sua duttilità.
• Rilascia tutte le tensioni interne del componente metallico.
• Migliora la lavorabilità del metallo.
• Il processo di ricottura corregge il reticolo cristallino del metallo e ne potenzia le proprietà magnetiche e la conduttività elettrica.
• La ricottura controlla la struttura dei grani del metallo e ne migliora le proprietà fisiche.

Contro

• Il processo può richiedere tempo, a seconda del tipo di materiale da ricuocere. Richiede riscaldamento e raffreddamento controllati, il che lo rende un metodo dispendioso in termini di tempo.
• Il costo della ricottura è elevato perché i costi delle attrezzature e della manodopera si sommano alla spesa complessiva.

Tipi di ricottura

Esistono diversi tipi di ricottura e ciascuno ha i propri processi; alcuni sono i seguenti:

Ricottura per distensione

La ricottura per distensione aiuta a ridurre le tensioni nei componenti saldati o nei componenti prodotti mediante deformazione a freddo. Il metallo viene riscaldato a bassa temperatura, mantenuto alla stessa temperatura e lasciato raffreddare lentamente. Elimina le tensioni senza alterare la struttura cristallina del metallo.

Ricottura isotermica

Nel processo di ricottura isotermica il metallo viene riscaldato a una temperatura superiore a quella critica e poi portato a una temperatura inferiore al punto critico superiore. Il componente viene lasciato alla temperatura di raffreddamento fino al raggiungimento della trasformazione richiesta, il che contribuisce a ridurre il tempo di ricottura.

Ricottura di diffusione

La ricottura di diffusione ripristina l'omogeneità della composizione chimica della lega e si effettua eliminando la segregazione che si verifica durante il processo di fusione. È utilizzata soprattutto sull'acciaio per ottenere i grani desiderati.

Ricottura incompleta

La ricottura incompleta si sceglie per l'acciaio ipereutettoidico. L'acciaio viene riscaldato alla temperatura di base superiore e poi lasciato raffreddare lentamente. Aiuta a ottenere la perlite sferoidale e migliora la lavorabilità.

Ricottura completa

La ricottura completa si esegue quando il componente viene riscaldato al di sopra della sua temperatura critica superiore e poi lasciato raffreddare lentamente. Aiuta a ottenere la microstruttura richiesta.

Ricottura di sferoidizzazione

La ricottura di sferoidizzazione è finalizzata a ottenere la struttura sferoidale della lega. Migliora la lavorabilità del componente; il metallo viene riscaldato al di sotto del punto critico inferiore e vi viene mantenuto per un tempo più lungo.

Ricottura di ricristallizzazione

La ricottura di ricristallizzazione crea nuovi grani non deformati nella struttura della lega. È scelta soprattutto per i componenti in acciaio lavorati a freddo al fine di ottenere duttilità.

Quando è necessaria la ricottura e perché è importante?

La ricottura annulla l'effetto dell'incrudimento, che può verificarsi durante i processi di trafilatura, piegatura e deformazione a freddo. Se il materiale è molto duro, non è possibile un'ulteriore lavorazione poiché potrebbe causare cricche.

Quando il materiale viene riscaldato alla temperatura di ricristallizzazione diventa più duttile, il che riduce anche le tensioni nel materiale.

La ricottura rispetto agli altri processi di trattamento termico

La sezione seguente evidenzia le differenze tra la ricottura e gli altri processi di trattamento termico.

Ricottura e rinvenimento

Il rinvenimento è un processo che si esegue dopo la tempra per ridurre la fragilità del metallo. Aiuta a bilanciare tenacità e durezza del metallo. Il metallo viene riscaldato a una temperatura inferiore al punto critico e poi raffreddato.

La ricottura, invece, altera le proprietà fisiche e chimiche dei materiali e ne migliora la duttilità.

Ricottura e normalizzazione

La normalizzazione è un processo di trattamento termico che consiste nel riscaldare il materiale a una determinata temperatura e poi lasciarlo raffreddare. Può rendere i componenti durevoli e tenaci.

La ricottura ha una velocità di raffreddamento più rapida rispetto alla normalizzazione e crea una microstruttura raffinata del componente.

Conclusione

La guida sopra riportata deve aver fornito tutte le informazioni rilevanti sul processo di ricottura. Se desidera far ricuocere i Suoi componenti con una lavorazione di alta qualità, può contattarci all'indirizzo DEK. Disponiamo di un team formato ed esperto che segue il processo.

Domande frequenti

La ricottura può essere utilizzata con le leghe?

Le leghe possono essere ricotte utilizzando metodi di ricottura completa o parziale.

Quali materiali possono essere ricotti?

Diversi materiali possono essere ricotti, come ghisa, ottone, acciaio, rame e persino l'alluminio.

Chi ha scoperto la ricottura?

La ricottura fu scoperta intorno al XII secolo, nel Medioevo.

Quanto tempo richiede la ricottura?

Il processo di ricottura è completo e richiede circa due giorni.