Spiegazione della ricottura: Definizione, Processi & Benefici

La ricottura è un processo di trattamento termico. Implica il riscaldamento e il raffreddamento accurato del metallo per modificarne le proprietà. Il motivo è quello di sviluppare caratteristiche positive e minimizzare gli attributi negativi, contemporaneamente. Inoltre, il processo di ricottura contribuisce a migliorare le caratteristiche meccaniche di alcuni metalli, e le leghe vengono modificate per diventare più adatte agli usi richiesti.

Cos'è la ricottura?

Ricottura come a processo di trattamento termico riduce la durezza di un materiale. Migliora anche la duttilità e la tenacità in diversi acciai, ghisa, e altro leghe. La ricottura comporta il riscaldamento del pezzo al di sopra della sua temperatura di ricristallizzazione. Ciò facilita la formazione di nuovi grani e riorganizza simultaneamente quelli esistenti.

La ridisposizione dei grani rilascia tensioni interne e migliora le strutture cristalline. Questi miglioramenti sono utili in molte applicazioni. La normalizzazione è solitamente vista come un'attività discreta. Ma è un tipico tipo di ricottura. Nel normalizzare, i metalli vengono riscaldati e poi lasciati raffreddare all'aria a temperatura ambiente rispetto a un forno gestito.

Quando viene utilizzata la ricottura?

La ricottura rende l'acciaio più morbido rispetto a quando è temperato. Questa proprietà lo rende adatto a prodotti che rischiano di subire pochissimi stress. Varie applicazioni per la ricottura includono:

• Inversione dell'incrudimento del lavoro: Ciò avviene dopo operazioni meccaniche che apportano durezza come la piegatura o la molatura. Ad esempio, quando il filo viene estratto da un metallo, aumentano anche la durezza del materiale e la tensione interna. La ricottura di processo può riportare il metallo a una condizione lavorabile, e aumentare la duttilità e la lavorabilità.
• Ammorbidimento della solidificazione della saldatura: La saldatura ad alte temperature crea zone termicamente alterate (HAZ). Di solito si riscontra che queste zone hanno una maggiore durezza e fragilità, rispetto al materiale di base. Alcune di queste aree vengono riportate alle loro proprietà meccaniche originali mediante il processo di ricottura.
• Sviluppo della conduttività elettrica: Il processo può migliorare le proprietà elettriche di un metallo, in particolare la sua conduttività.
• Rimozione delle tensioni residue: La lavorazione a freddo comporta la formazione di nuove tensioni che potrebbero portare alla formazione di cricche o distorsioni. Queste sollecitazioni vengono alleviate mediante ricottura rendendo le proprietà del materiale più uniformi e in grado di durare più a lungo. Quando queste tensioni interne vengono ridotte mediante ricottura, le prestazioni e la funzionalità operativa sono migliorate.

Il processo di ricottura

Il processo di ricottura comprende tre fasi chiave:

• Fase di recupero: Durante la fase iniziale, il metallo viene riscaldato a circa 200-400°C, a seconda del materiale. Il riscaldamento facilita la riorganizzazione delle dislocazioni nella struttura cristallina. Ciò allevia lo stress interno senza indebite alterazioni della dimensione del grano. Di conseguenza, la conduttività elettrica e la duttilità possono essere migliorate.
• Fase di ricristallizzazione: In questa fase, lì germogliano nuovi chicchi. Il metallo viene mantenuto ad una particolare temperatura per un periodo che porta alla crescita di nuovi grani in sostituzione di quelli deformati. Questo processo migliora la duttilità generale e la resistenza del materiale.
• Fase di crescita del grano: Durante la ricristallizzazione, se il metallo viene esposto ad alte temperature per periodi più lunghi, anche i nuovi grani iniziano a diventare più grandi. Questa fase può causare un deterioramento della resistenza all'aumentare della dimensione del grano perché il materiale può facilmente deformarsi. Il regime temperatura-tempo deve essere rigorosamente controllato per influenzare la dimensione del grano e le proprietà meccaniche.

Pro e contro della ricottura

I componenti metallici ricotti presentano alcuni vantaggi rispetto a quelli metallici non ricotti. I vantaggi comuni del processo di ricottura includono:

• Ripristino delle proprietà fisiche: Il riscaldamento fa bene ai metalli perché ripristina le loro proprietà inclusa la duttilità. Il movimento delle molecole nella microstruttura riduce l'incrudimento e la fragilità.
• Sollievo dalle tensioni interne: La riduzione dello stress interno nei componenti è un processo che si ottiene attraverso la ricottura. Ciò riduce notevolmente la possibilità che si verifichino rotture nel corso delle operazioni successive.
• Lavorabilità migliorata: L'elevato grado di regolarità della microstruttura e il basso livello di tensioni interne portano ad una migliore lavorabilità. Questa qualità facilita la lavorazione di alcune parti.
• Correzione delle lussazioni: Alcune delle imperfezioni nel reticolo cristallino sono rilasciabili. Questo miglioramento può migliorare in egual misura le caratteristiche elettriche e magnetiche del metallo.
• Controllo sulla struttura del grano: Alcuni dei processi di ricottura possono essere utilizzati per controllare le strutture dei grani. La selezione della temperatura per le velocità di riscaldamento e raffreddamento può anche alterare la fase dei grani e le proprietà fisiche di un materiale.

Tuttavia, Insieme a questi vantaggi devono essere considerati diversi svantaggi:

• Processo che richiede tempo: Il processo di ricottura può richiedere molto tempo. In alcuni casi, soprattutto se i materiali e i metodi scelti comportano velocità di raffreddamento più lente, la polimerizzazione potrebbe richiedere più tempo 24 ore.
• Aumento dei costi: Gli altri costi comprendono attrezzature e manodopera. L'alloggiamento dei componenti aumenta anche i costi complessivi a causa del costo di riscaldamento e raffreddamento dei componenti.

Esempi di ricottura: Componenti comunemente ricotti

Molti componenti vengono spesso sottoposti a processi di ricottura, Compreso:

• Lamiera: La lamiera laminata a freddo viene talvolta ricotta per ridurre l'incrudimento. Ciò restituisce duttilità che consente ulteriori operazioni come la piegatura, punzonatura, o taglio.
• Componenti prodotti: Primavera, rondelle, e le lame per sega sono alcuni dei prodotti che vengono sottoposti a ricottura dopo la produzione. Ciò restituisce le loro proprietà fisiche e riduce al minimo la fragilità.
• Alluminio trafilato: Parti in alluminio, formato da imbutitura profonda, sono vantaggiosi una volta ricotti. Questo processo offre protezione contro strappi o screpolature soprattutto durante operazioni di formatura estreme.

Ricottura vs normalizzazione: Differenze chiave

Ecco le distinzioni chiave tra ricottura e normalizzazione:

Conclusione

Insomma, la ricottura è uno dei processi di trattamento termico più importanti in grado di migliorare il lavoro, forza, e capacità di servizio dei metalli. Aiuta anche a liberare le tensioni interne, aumentare la duttilità, e per preparare i materiali per ulteriori trattamenti. Perciò, la ricottura viene utilizzata nella maggior parte dei settori a causa della sua importanza. Per garantire che le proprietà del materiale siano acquisite nel modo giusto, i produttori devono comprendere le diverse fasi e i diversi tipi di ricottura. Mentre le industrie avanzano, l'applicazione di trattamenti termici compresa la ricottura subirà un aumento della domanda con conseguente produzione efficiente.