Acciai refrattari Leghe di nichel resistenti al calore Attrezzature per i Trattamenti Termici Franco Sportelli Attrezzature per i Trattamenti Termici www.sportellifranco.com

Prefazione In questa pubblicazione presenteremo le più usate leghe refrattarie a base di nichel ( Nikel ) usate nel settore dei Trattamenti Termici dei Metalli . Nell’industria moderna la crescente domanda di acciai sempre più specializzati a creato una serie di leghe adatte a tutte le condizioni di esercizio . La scelta di un materiale destinato alla costruzione di una’attrezzature o una parte di un forno da Trattamento Termico dipende da un certo numero di fattori quali : Temperatura di esercizio Sollecitazioni meccaniche Sollecitazioni termiche Atmosfera del forno ossidante , neutra o riducente , presenza di azoto , zolfo o altri gas . Nell’industria hanno sempre importanza i fattori economici , quindi la scelta della lega più adatta è fondamentale , perché ci sia la maggiore durata con il prezzo più basso . Talvolta la lega più economica risulta la più costosa a causa di una scelta poco opportuna , quindi acquistare la lega più adatta per un determinato uso diventa fondamentale . Questa pubblicazione il solo scopo di presentare le leghe , per conoscere le caratteristiche e le composizioni chimiche , l’esperienze determina una più certa scelta . Franco Sportelli Attrezzature per i Trattamenti Termici www.sportellifranco.com

Tabella acciai refrattari per uso Trattamenti Termici dei Metalli

Leghe resistenti al calore usate nel settore dei trattamenti termici

Corrosione da ammoniaca anidra ad alta temperatura Franco Sportelli Attrezzature per i Trattamenti Termici www.sportellifranco.com

Franco Sportelli Attrezzature per i Trattamenti Termici www.sportellifranco.com Resistenza alla scagliatura a 980° C Assorbimento del carbonio in rapporto al Nichel

Diagramma ternario del sistema Ni Fe Cr indicante le fasi a 650° C Franco Sportelli Attrezzature per i Trattamenti Termici www.sportellifranco.com

Stabilità strutturale e resistenza a corrosione Generalmente , le leghe ad alto tenore di Nichel presentano una buona stabilità metallurgica nell’intervallo di temperatura critica , tra i 590° C e gli 870 ° C . Quindi non vi è tendenza alla fase Sigma , composto intermetallico complesso , duro e fragile che si forma in alcuni acciai refrattari o resistenti al calore . La fase Sigma è costituita essenzialmente da Ferro e Cromo che precipita nell’intervallo di temperatura tra i 590° C e gli 870° C da strutture che possono essere Ferritiche , austenitiche e Ferritiche miste o parzialmente Austenitiche , la formazione fa diminuire la duttilità e la resistenza agli urti . Le leghe tipo INCOLOY , INCONEL E NIMONIC resistono bene agli attacchi perché il Nichel è un stabilizzatore di austenite . Quasi tutte le leghe anno un’ottima resistenza a corrosione e alla scagliatura a temperature elevate . Le leghe con alto contenuto Cromo nella lega conferisce un’ottima resistenza all’ossidazione e alla corrosione , l’elevato tenore di nichel mantiene la struttura austenitica stabile , così che la lega mantenga un’ottima duttilità . , da qui scaturisce un’ottima resistenza alla scagliatura , alla corrosione in generale e alle cricche per corrosione sotto sforzo . La corrosione secca si ha quando le parti componenti sono esposte ad atmosfere normali o ha quelle dei Forni a temperature che arrivano o superano i 1100° C , il tipo più comune è l’ossidazione , l’alto tenere di Cromo e di Nichel consente di proteggersi dalla corrosione grazie alla formazione di una pellicola di ossido che si comporta da barriera . La scelta della lega più adatta alla realizzazione di una struttura , di un’attrezzature dipende dai vari fattori , tra cui la temperatura di esercizio , il tipo di atmosfera , le sollecitazioni meccaniche a cui è sottoposta Franco Sportelli Attrezzature per i Trattamenti Termici www.sportellifranco.com

Scelta delle leghe Scegliere la lega più adatta ad una determinata struttura o ad una attrezzatura per i trattamenti termici dei metalli , richiede la conoscenza delle singole leghe e una buona esperienza nel loro utilizzo , la progettazione e fondamentale per la buona riuscita e durata della stessa Alcune leghe si prestano meglio a determinati scopi altre ad altri , non va inoltre trascurato il lato economico , maggiori quantità di metalli pregiati , come il nichel , determinato maggiori costi e non sempre vale la pena , inoltre si deve distinguere tra strutture soggette a bruschi raffreddamenti e no . Nella fase di progettazione delle strutture o delle attrezzature per i trattamenti termici dei metalli si deve tener conto di alcune condizioni , tra cui la dilatazione termica che in alcuni casi è di 16 mm per metro , e che si contraggono durante la fase di raffreddamento , l ‘ atmosfera e il tipo di trattamento oltre che la temperatura di esercizio . Nel progettare le strutture si devono avere delle accortezze come usare elementi omogenei e con sezioni uniformi , limitando le saldature e preferendo le chiodature . Si devono evitare angoli retti e spigoli vivi , ma preferire raggiature , inoltre usare le sezioni necessarie per contenere il peso del manufatto , sia per una maggiore economicità di acquisto che di esercizio . Inoltre le leghe per alta temperatura esistono sia in lamiera che in semilavorato , ma anche con altre tecnologie , come fusioni statiche , in sabbia che cera persa , che in centrifugato , ognuna delle suddette tecnologie conferisce determinate caratteristiche alle strutture , la scelta sarà determinata dallo stesso uso . Questa memoria è da considerasi un aiuto nella ricerca dei materiali più adatti , è dettata dalla esperienza del Sig. Sportelli Franco in 30 anni di attività come progettista nel settore . Franco Sportelli Attrezzature per i Trattamenti Termici www.sportellifranco.com