Utente:Semar/punti critici

Stubby

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Definizioni

Per punti critici di un acciaio si intendono le temperature alle quali si osservano le transizioni di fase allo stato solido.

• A₁: Temperatura di trasformazione austenite-perlite
• A₂: Temperatura di transizione magnetica del ferro (non è propriamente un punto critico).
• A₃: Temperatura di trasformazione austenite-ferrite (acciai ipoeutettodici).
• A_m: Temperatura di trasformazione austenite-cementite (acciai ipereutettoidici).

Il valore di queste temperature fa riferimento al diagramma di stato diagramma di stato Fe-C (tenendo eventualmente conto anche della composizione chimica dell'acciaio) e quindi a condizioni di equilibrio termodinamico. L'applicazione di velocità di riscaldamento o di raffreddamento diverse da quelle compatibili con l'equilibrio termodinamco, comportano una spostamento dei punti critici, in particolare si osserva un ritardo delle relative trasformazioni. Se si considera il riscaldamento dell'acciaio le temperature dei punti critici saranno maggiori di quelle che si osservano in condizioni di equilibrio; viceversa per il raffreddamento le temperature saranno minori. Per indicare i punti critici in condizione di non equilibrio si aggiunge un pedice 'c' per indicare che si riferisce al riscaldamento 'r' per il raffreddamento.
Si ha così:

• A_r1: Temperatura di trasformazione dell'austenite in perlite
• A_r2: Temperatura di perdita del magnetismo.
• A_r3: Temperatura di trasformazione dell'austenite in ferrite (acciai ipoeutettodici).
• A_rm: Temperatura di trasformazione dell'austenite in cementite (acciai ipereutettoidici).

• A_c1: Temperatura di trasformazione della perlite in austenite
• A_c2: Temperatura di di magnetizzazione.
• A_c3: Temperatura di trasformazione della ferrite in austenite (acciai ipoeutettodici).
• A_cm: Temperatura di trasformazione della cementite in austenite (acciai ipereutettoidici).

Influenza della velocità di raffeddamento

La velocità di raffreddamento assume un ruolo importante nei trattamenti termici. Facendo riferimento ad un acciaio ipoeutettoidico, raffreddandolo dalla fase austenitica, con un raffreddamento sufficientemente lento si osserveranno le trasformazioni previste dal diagramma di stato: al raggiungimento della temperatura A_r3 dall'austenite comincia a separarsi la ferrite, al raggiungimento della temperatura A_r1 si osserva la trasformazione perlitica. Aumentando la velocità di raffreddamento, entrambe le temperature A_r3 e A_r1, si riducono, la prima più rapidamente della seconda, tanto che ad una certa velocità arrivano a coincidere congiungendosi in un'unica linea di trasformazione (A_r).

Osservazioni microscopiche consentono di rilevare anche modifiche nella microstruttura ottenuta. L'aumento della velocità di raffreddamento limita infatti la mobilità degli atomi di carbonio nella matrice del ferro, portando ad un affinamento della struttura della perlite (con le placche di ferite e cementite che la compongono sempre piu' fini. Progressivamente scompare la distinzione tra ferrite e perlite ottenendo una struttura denominata bainite.
Aumentando ulteriormente la velocità di raffreddamento, in corrispondenza ad un valore di velocità, denominato velocità critica, si osserva uno sdoppiamento del punto A_r. Si osserva una nuova trasformazione ad una temperatura inferiore (A_r') che prota alla formazione di martensite