Come questo metodo indurisce l'acciaio
L'estinzione è un modo rapido per riportare un metallo a temperatura ambiente dopo il trattamento termico (come ricottura, normalizzazione o distensione) per evitare che il processo di raffreddamento cambi radicalmente la microstruttura del metallo. L'estinzione provoca l'indurimento dell'acciaio alla stessa temperatura che fa la ricottura completa.
Come viene eseguita la tempra?
Polimeri per scopi speciali, convezione forzata dell'aria, acqua dolce, acqua salata e olio possono essere utilizzati per eseguire il processo di tempra.
L'acqua è un mezzo efficace quando l'obiettivo è di avere l'acciaio per raggiungere la massima durezza. Tuttavia, l'uso di acqua può causare la rottura o la distorsione del metallo. Se non è necessaria un'estrema durezza, invece, nel processo di tempra si possono usare altri mezzi come olio minerale, olio di balena o olio di semi di cotone.
L'impatto del tasso di estinzione
Con un rallentamento più lento, le forze termodinamiche hanno più opportunità di cambiare la microstruttura. A volte, questo risultato è preferibile, motivo per cui i diversi media vengono utilizzati per eseguire la tempra. L'olio, per esempio, ha un tasso di raffreddamento che è molto più basso dell'acqua. L'estinzione in un mezzo liquido richiede di mescolare il liquido attorno al pezzo di metallo per ridurre il vapore dalla superficie. Le tasche del vapore contrastano la tempra con il raffreddamento ad aria fino a quando evaporano.
Perché la tempra è stata eseguita?
Spesso utilizzato per indurire gli acciai, l'acqua che si tempra da una temperatura superiore alla temperatura austenitica si tradurrà in carbonio intrappolato all'interno del listello austenitico.
Ciò porta allo stadio martensitico duro e fragile. L'austetite si riferisce alle leghe di ferro con una base di ferro gamma e la martensite è un tipo duro di struttura cristallina d'acciaio. La martensite in acciaio temprato è molto fragile e stressata. Di conseguenza, l'acciaio temprato subisce in genere il processo di tempra.
Tipicamente, l' acciaio sarà successivamente temprato in olio, sale, bagni di piombo o in forni con aria circolata dai ventilatori per ripristinare parte della duttilità (capacità di sopportare lo stress da trazione) e la durezza persa per conversione in martensite. Dopo che il metallo è stato temperato, si raffredda rapidamente, lentamente o per niente, a seconda delle circostanze, in particolare se il metallo in questione è vulnerabile alla fragilità post tempra.
Oltre alle temperature di martensite e austenite, il trattamento termico del metallo coinvolge le temperature di ferrite, perlite, cementite e bainite. La trasformazione della delta ferrite si verifica quando il ferro viene riscaldato ad una forma di ferro ad alta temperatura. Secondo The Welding Institute in Gran Bretagna, si forma "sul raffreddamento di basse concentrazioni di carbonio nelle leghe ferro-carbonio dallo stato liquido prima di trasformarsi in austenite".
La perlite viene creata durante il lento processo di raffreddamento delle leghe di ferro. La bainite si presenta in due forme: superiore e inferiore bainite. Viene prodotto a velocità di raffreddamento più lente rispetto alla formazione di martensite, ma con una velocità di raffreddamento più elevata rispetto alla ferrite e alla forma perlata.
La tempra impedisce all'acciaio di degradarsi dall'austetite alla ferrite e alla cementite. L'obiettivo è che l'acciaio raggiunga la fase martensitica.