(percatene a maglie tondeUtilizzati in applicazioni impegnative come gli elevatori a tazze negli impianti di cemento e i nastri trasportatori per ceneri/raschiatori nelle centrali elettriche. Questi componenti richiedono una combinazione unica di elevata durezza superficiale per la resistenza all'usura e un nucleo tenace e duttile per resistere agli urti e alla fatica.
L'obiettivo è creare un involucro profondo e metallurgicamente solido, ben aderente al nucleo. Il processo prevede diverse fasi critiche:
Fase 1: Pre-trattamento (facoltativo)
- Processo: Normalizzazione.
- Scopo: Affinare la struttura granulare e migliorare la lavorabilità/saldabilità delle maglie grezze della catena.
- Parametro di riferimento: riscaldare i collegamenti a 880–920 °C e lasciarli raffreddare all'aria.
Fase 2: Carburazione
Questo è il processo principale in cui il carbonio viene diffuso nella superficie. La carburazione a gas è il metodo più comune e controllabile per queste applicazioni.
- Scopo: Arricchire il contenuto di carbonio superficiale, consentendo al materiale di diventare estremamente duro dopo la tempra.
- Temperatura: 880–930 °C. Un controllo costante della temperatura è fondamentale per ottenere una profondità di tempra uniforme.
- Atmosfera: Un'atmosfera ricca di carbonio, tipicamente un gas endotermico arricchito con un idrocarburo come metano o propano. Il potenziale di carbonio deve essere attentamente controllato.
- Potenziale di carbonio: Mantenere tra lo 0,8% e l'1,0% per ottenere la concentrazione ottimale di carbonio superficiale per la massima durezza senza formazione di carburi eccessivi.
- Tempo: determinato dalla profondità di penetrazione desiderata. La diffusione è dipendente dal tempo. Ad esempio:
- Per una profondità della cassa di 1,0 mm: circa 8-10 ore.
- Per una profondità della cassa di 1,5 mm: tempo proporzionalmente più lungo.
- Specifiche di profondità: per le catene per impieghi gravosi è necessaria una profondità della cassa considerevole.
- Regola generale: i produttori specificano spesso una profondità di cementazione minima pari a 0,1 volte il diametro della barra fino a 0,21 volte il diametro della barra.
- Profondità assoluta: in genere varia da 0,5 mm a 2,0 mm, con valori compresi tra 1,0 e 1,5 mm comuni per applicazioni con scorie e cemento.
Fase 3: Tempra
- Scopo: Trasformare lo strato superficiale ad alto contenuto di carbonio in una struttura martensitica dura e resistente all'usura.
- Medio: L'olio è il mezzo di tempra preferito per questi acciai legati. La tempra in olio garantisce una velocità di raffreddamento sufficientemente rapida per ottenere un'elevata durezza, riducendo al minimo il rischio di deformazioni e cricche associate alla tempra in acqua.
- Temperatura: per ottenere una velocità di raffreddamento più uniforme, si utilizza spesso olio preriscaldato a 60–80 °C.
Fase 4: Temperamento
- Scopo: Alleviare le tensioni interne indotte dalla tempra, ridurre la fragilità e raggiungere l'equilibrio finale tra durezza e tenacità.
- Temperatura e tempo:
- Per ottenere la massima durezza superficiale (ad esempio, 58-62 HRC), eseguire la tempra a bassa temperatura, tra 150 e 200 °C, per 1-2 ore.
- Se è richiesta una durezza leggermente inferiore ma una maggiore tenacità, si può utilizzare una temperatura di rinvenimento di 400–450 °C.
Fase 5: Post-trattamento (facoltativa ma consigliata)
- Pallinatura: Questo processo bombarda la superficie della catena con piccole sfere, inducendo tensioni residue di compressione. Ciò migliora significativamente la resistenza alla fatica, aspetto fondamentale per le catene sottoposte a ripetuti carichi ciclici.
Misurazione della profondità della cassa
Questo è il test più critico per garantire che lo strato cementato sia sufficientemente spesso da resistere all'usura senza che la cassa ceda sotto carico.
- Profondità effettiva di tempra: è definita come la distanza perpendicolare dalla superficie al punto in cui la durezza scende a un valore specifico, tipicamente 550 HV (o 52 HRC).
- Procedura: Una sezione trasversale di un anello di catena viene lucidata, incisa (spesso con nital) ed esaminata al microscopio. Vengono effettuate delle indentazioni di microdurezza per determinare la profondità esatta alla quale la durezza scende a 550 HV.
- Criteri di accettazione: La profondità effettiva dell'involucro misurata deve soddisfare il valore minimo specificato (ad esempio, ≥1,0 mm o secondo la regola `0,1 x diametro`) ed essere uniforme lungo la circonferenza della maglia.
Analisi metallurgica
- Microstruttura: Per esaminare la sezione trasversale incisa si utilizza un microscopio metallurgico. L'obiettivo è verificare la presenza di uno strato martensitico a grana fine con una transizione graduale verso una struttura centrale tenace. Non dovrebbe essere presente una rete significativa di carburi ai bordi dei grani, che possono causare fragilità.
Prove meccaniche
- Forza di rottura: le catene campione vengono sottoposte a trazione fino alla rottura in una macchina per prove di trazione per verificare che soddisfino o superino il carico di rottura minimo specificato da norme come DIN 764 o DIN 766 per il grado pertinente (ad esempio, grado 2 o 3).
Data di pubblicazione: 23 marzo 2026
