Trattamenti termici utensili: nitrurazione.

In questo articolo avevamo visto i 3 parametri che determinano un utensile di alta qualità, ovvero:

• resistenza alla pressione e alla fatica
• efficienza
• precisione.

Gli utensili, infatti, devono:

• sopportare gli elevati carichi necessari alla piegatura della lamiera
• sopportare la ripetizione ciclica dei processi di lavorazione dei metalli
• resistere all’abrasione causata dallo scorrimento della lamiera.

Per ottenere prodotti con queste proprietà tecniche è importante effettuare su di essi dei trattamenti termici. Sono processi che creano strati protettivi o alterano le caratteristiche strutturali e chimiche degli utensili, attraverso uno o più cicli termici al di sotto della temperatura di fusione.

Questi processi conferiscono agli utensili – punzoni e matrici – qualità molto precise che ne aumentano resistenza, durezza e longevità.

Eurostamp effettua principalmente due tipi di trattamenti termici: nitrurazione e tempra ad induzione. Quest’ultima è un particolare tipo di tempra “localizzata” che permette di raggiungere livelli di durezza superficiale più elevati di quanto ottenibile con la tempra “a cuore” e di definire con esattezza le superfici interessate e la profondità dell’indurimento.

In questo articolo analizziamo il primo.

Nitrurazione: che cos’è.

La nitrurazione è un trattamento termochimico che produce una variazione chimica della superficie del metallo. Si tratta di un processo finalizzato all’indurimento superficiale con una profondità ridotta. La nitrurazione rientra tra i trattamenti industriali per matrici, in quanto sono gli utensili che subiscono una maggiore abrasione.

Come avviene.

Questo trattamento termico avviene in un forno in atmosfera controllata, in cui viene introdotto azoto atomico (a sua volta ottenuto dalla dissociazione termica dell’ammoniaca o dalla diffusione di bagni di sale).

L’azoto atomico, legandosi alla ferrite superficiale dell’acciaio trattato, forma i nitruri. Sono proprio i nitruri a modificare il reticolo cristallino dell’acciaio e a provocare l’indurimento superficiale della matrice. Nello specifico, la temperatura del forno si attesta tra i 520 e 545 °C circa. Questa temperatura, essendo relativamente bassa, garantisce deformazioni o alterazioni superficiali minime. In base allo spessore di strato nitrurato prestabilito (non superiore a 0,3 – 0,5 mm), una volta raggiunta la temperatura necessaria, gli utensili vengono mantenuti a questa temperatura per un tempo variabile, che è comunque superiore rispetto ad altri trattamenti termici.

Questa fase è seguita da un raffreddamento “controllato” (temperatura e tempo), che conclude il trattamento di nitrurazione.

I vantaggi.

La nitrurazione garantisce un’elevata durezza superficiale della matrice che difficilmente è raggiungibile con altri trattamenti termici.

Inoltre la nitrurazione:

• garantisce all’utensile una longevità maggiore
• assicura una buona resistenza agli intagli e alla fatica
• garantisce resistenza alla corrosione (i nitruri conferiscono una certa inossidabilità superficiale)
• riduce la frequenza delle operazioni di pulitura; infatti (soprattutto quando si lavora la lamiera zincata) la produzione di scorie di lamiera fa parte delle operazioni. Una matrice trattata con nitrurazione, però, è meno soggetta all’adesione di particelle dell’acciaio lavorato, di conseguenza le operazioni di pulitura saranno meno frequenti.

Infine, essendo un trattamento molto efficace, non rende necessari ulteriori trattamenti atti a migliorare le performance della matrice.

Nitrurazione e tempra.

Come accennato in apertura, un altro trattamento termico cui vengono sottoposte le matrici è la tempra. Questo procedimento non varia la composizione chimica del metallo e produce un indurimento limitato alle zone di lavoro, quindi ai punti di contatto.

Qualora sia possibile prevedere che la matrice sarà sottoposta ad elevata abrasione o graffiature, magari anche sulle superfici “interne” della V che normalmente non vengono interessate dalla tempra ad induzione, è raccomandabile pensare alla nitrurazione in alternativa alla tempra ad induzione.

Per questo motivo la nitrurazione è un processo estremamente performante, perché il risultato che si ottiene è una matrice più dura, resistente e longeva.

Nel prossimo articolo ci occuperemo di un processo superficiale che viene comunemente effettuato sugli utensili: la fosfatazione.

– Potrebbe interessarti: Robustezza degli utensili in base al trattamento termico.

Per utensili performanti e resistenti affidati a Eurostamp.

Hai bisogno di consulenza per le tue esigenze di piegatura? Eurostamp, dal 1970, progetta e produce i migliori utensili per macchine piegatrici, punzoni e matrici.

Fidati dell’esperienza. Contatta Eurostamp.