Proponiamo la seconda parte dell’articolo riguardante i trattamenti termochimici sugli acciai inossidabili pubblicato sul fascicolo di febbraio di Trattamenti e Finiture.
LTNC (nitrocarburazione a bassa temperatura)
La nitrocarburazione a bassa temperatura degli inossidabili può essere condotta seguendo questi criteri:
a) atmosfera con gas nitruranti e cementanti contemporaneamente presenti sin dall’inizio del trattamento;
b) atmosfera con gas nitruranti e introduzione di gas cementanti nel corso del trattamento;
c) nitrocarburazione, cementazione e finale nitrurazione;
d) cementazione e finale nitrurazione.
In ogni condizione può essere raggiunto uno strato relativamente profondo alto resistenziale con presenza sia di azoto, che di carbonio: questi andranno a costituire l’austenite espansa. Il diagramma GDOES (Figura 1) pubblicato da T. L. Christiansen e M. A. J. Somers per due acciai inossidabili, AISI 316 e 431, mostra la frazione (at%) del tenore di azoto e carbonio dopo nitrocarburazione. Considerando l’austenitico, è possibile apprezzare che il tenore di azoto in superficie sia maggiore rispetto a quello del carbonio, con formazione di austenite espansa dovuta alla presenza dell’azoto che, dopo 7 μm, inizia a scendere, mentre sale il contenuto di carbonio, che diventa predominante dopo 10 μm consentendo la formazione di austenite espansa satura di carbonio. Il martensitico 431, che non forma austenite espansa, ha maggiore capacità di assorbimento e diffusione di azoto, segue un comportamento comparabile, senza tuttavia determinare la spiccata crescita di carbonio alla distanza a cui il contenuto di azoto si abbassa. Con i criteri c) e d), che prevedono la nitrurazione come passo finale, si avrà sicuramente una più netta distinzione tra i due strati. Sfruttando le potenzialità di entrambi gli elementi, in termini applicativi la nitrocarburazione offre una doppia barriera protettiva. I valori di microdurezza per AISI 321 dopo LTN e LTNC ionica a 415°C/15h, definita quale processo ibrido, sono riportati nel diagramma (Figura 2) pubblicato da Y. Sun e E. Haruman ed evidenziano come il processo ibrido, rispetto alla nitrurazione, determini una preservazione di maggiori proprietà meccaniche, soprattutto tra 10 e 20 m. Le curve di polarizzazione (Figura 3, stessa pubblicazione) in una soluzione 3% NaCl mettono a confronto il materiale dopo LTNC e senza trattamento termochimico. L’acciaio tal quale esibisce una rapida crescita in densità di corrente una volta iniziata la corrosione, mentre il processo ibrido rallenta questo fenomeno, mettendo in rilievo una migliore capacità di resistenza all’attacco corrosivo.
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