Normalizzazione o Non Normalizzazione: Questo è il Problema!?

Normalizzazione o Non Normalizzazione: Questo è il Problema!?

In questi tempi non è auspicabile aggiungere passaggi alla produzione di un particolare a meno che i benefici non superino i costi. In seguito, quindi, cerchiamo di analizzare quali possono essere i benefici e gli svantaggi di questo trattamento termico.

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Come può aiutarti la normalizzazione?

La normalizzazione modifica sia la durezza e la resistenza meccanica sia la tenacità dell’acciaio. Questo trattamento aiuta a ridurre le tensioni interne indotte dai processi di produzione quali ad esempio la forgiatura, la fusione, le lavorazioni meccaniche, la formatura e la saldatura, migliora l’omogeneità microstrutturale e di conseguenza migliora la risposta ai successivi trattamenti termici o termochimici e la stabilità dimensionale impartendo una “memoria termica” per i successivi processi a temperature più basse. Ai particolari che richiedono una buona resistenza meccanica e un’elevata resistenza all’impatto viene spesso richiesta la normalizzazione. La normalizzazione si differenzia da processi con spegnimenti più drastici e viene in genere eseguita per una varietà di scopi, alcuni dei quali comprendono:

  • Migliorare la Lavorabilità;
  • Migliorare la Stabilità dimensionale;
  • Modificare e / o migliorare la struttura del grano;
  • Affinare e Omogeneizzare la microstruttura;
  • Minimizzare l’anisotropia delle proprietà meccaniche;
  • Ridurre i bandeggiamenti e le macrosegregazioni in generale;
  • Migliorare la Duttilità; Ridurre la Resistenza Meccanica;
  • Migliorare la risposta ai trattamenti di cementazione e tempra sia massiva sia a induzione.

A titolo di esempio, molti ingranaggi sbozzati sono normalizzati prima delle lavorazioni meccaniche in modo che durante le successive operazioni di cementazione e tempra le variazioni dimensionali siano più contenute e controllabili rispetto a quando questo trattamento non viene eseguito.

Good Practise

Il processo è costituito da un riscaldo, da condursi nel modo più omogeneo possibile alla corretta temperatura di mantenimento dove dovrà sostare per circa un’ora per ogni pollice di sezione trasversale e comunque non meno di due ore. In alcuni casi è bene normalizzare nella parte più alta dell’intervallo di temperatura consentito, in alcuni casi, ad esempio se il trattamento è da considerarsi come trattamento termico finale, è generalmente buona norma utilizzare le temperature più basse di tale intervallo, mentre se il particolare dovrà essere arricchito dovrebbero essere utilizzate temperature superiori di 10-25°C a quelle di cementazione. Quando le sezioni trasversali sono molto consistenti, a seguito della normalizzazione, viene eseguito un rinvenimento per ridurre ulteriormente gli stress residui e controllare ancor più severamente le proprietà meccaniche. È, però, importante ricordare che spessori differenti, a parità di materiale, possono portare a risultati differenti: pezzi sottili raffreddano più velocemente e risulteranno più duri rispetto a quelli con sezioni più spesse, a differenza della ricottura dove le proprietà delle diverse sezioni sono piuttosto costanti. Inoltre, la microstruttura ottenuta dopo normalizzazione dipende dalla composizione dei getti e dal tasso di raffreddamento.

Svantaggi

Il trattamento di normalizzazione non è esente da svantaggi. Uno dei più comuni è la distorsione e/o deformazione dei particolari; questo accade in particolar modo su pezzi molto sottili o con pezzi con pareti sottili a fianco di pareti spesse. Il fenomeno può essere associato allo scorrimento ad alta temperatura dell’acciaio e al rilascio di tensioni residue già presenti nel particolare prima del trattamento e/o tensioni indotte dal trattamento stesso durante il riscaldo o durante il raffreddamento. Alcuni di questi fenomeni possono essere evitati posizionando e sostenendo il particolare nel modo più adeguato possibile nel forno, attraverso riscaldi non troppo rapidi ed evitando raffreddamenti troppo bruschi.

Conclusioni

Alla luce dei molti vantaggi della normalizzazione rispetto agli svantaggi, che possono essere comunque molto limitati se il trattamento viene condotto con tutte le precauzioni del caso, si può concludere che i benefici superano di gran lunga i costi soprattutto se si considerano i costi connessi ai problemi di trattamento termico post-normalizzazione e se si considerano la stabilità dimensionale e le ottime caratteristiche metallurgiche conferite al particolare.