Glossario

Austenite e austenitizzazione

L’austenite è la soluzione solida primaria che il ferro gamma forma con la maggior parte dei metalli e con un certo numero di elementi non metallici come il carbonio. Quest’ultimo influenza in modo particolare il campo di stabilità dell’austenite. L’andamento della trasformazione dell’austenite al riscaldamento dell’acciaio viene sintetizzato nel diagramma CHT (continuous heating transformation) (vedi grafici 2 e 3).

Nell’esempio, la linea di frecce orizzontale indica le trasformazioni di in un acciaio ipoeutettoide (carbonio inferiore allo 0,8%) durante un riscaldamento costante di 800°C.

La maggior parte dei trattamenti termici si basa sulla trasformazione in austenite delle fasi stabili a temperatura ambiente, connessa al variare della temperatura e della percentuale di carbonio presente (cfr. diagramma di stato ferro-carbonio).

Al riscaldamento, le condizioni di austenitizzazione acquistano una particolare importanza, perché influenzano sia la distribuzione del carbonio e degli elementi di lega nella soluzione solida, sia il grado di dissoluzione dei carburi, sia le dimensioni del grano austenitico.

Tali risultati influenzano successivamente le trasformazioni strutturali degli acciai durante il raffreddamento.

La trasformazione dell’austenite in martensite, infatti, dipende dalla cosiddetta velocità di raffreddamento critica. Dal diagramma CCT (Continuous Cooling Transformation) si vede la cinetica di decomposizione dell’austenite ottenuta, attraverso raffreddamenti continui, condotti a diversa velocità di raffreddamento.

Dal diagramma CCT (Continuous Cooling Transformation) si vede la cinetica di decomposizione dell’austenite ottenuta, attraverso raffreddamenti continui, condotti a diversa velocità di raffreddamento (vedi grafico 4).

Nel diagramma si nota come la velocità di raffreddamento sia un parametro fondamentale al fine di ottenere la struttura martensitica, voluta dopo la tempra. La curva di raffreddamento riportata più a sinistra nel grafico, mostra un raffreddamento molto veloce che porta alla completa trasformazione martensitica; man mano che ci si sposta verso le curve più a destra (ossia quelle relative a raffreddamenti più lenti) si intersecano i campi di stabilità della Bainite, della Perlite e della Ferrite. Si otterranno quindi, per diverse velocità di raffreddamento, diverse strutture cristalline corrispondenti a diverse proprietà meccaniche: elevata durezza e resistenza meccanica associata alla formazione di martensite; durezza inferiore e maggiore duttilità nel caso di Ferrite e Perlite (vedi grafico 4).

GRAF. 2. CURVE CHT
(Continuous heating transformation)
Acciaio ipoeutettoide

graficoCHT-c1

GRAF. 3. CURVE CHT
(Continuous heating transformation)
Acciaio iperutettoide

graficoCHT-c2

GRAF. 4. DIAGRAMMA CCT
PER RAFFREDDAMENTO CONTINUO

grafico-D