Scopri in 2 minuti cosa è la verifica della decarburazione nelle viti e a cosa serve

motivexlab decarburazione viti

Oggi prendo spunto da un’analisi che ho appena concluso per un cliente per parlarti di un problema diffuso tra i produttori di viteria soprattutto del settore automotive.

Se anche tu sei un produttore di viti o devi controllare le forniture di minuteria metallica, leggi qui cosa è la decarburazione nelle viti, quando si crea e come limitare i danni.

 

In meno di due minuti ne saprai abbastanza per dare risposte esaurienti al tuo capo o al tuo cliente che vuole sapere se l’ultima fornitura di viti va bene oppure no.

La decarburazione è un fenomeno indesiderato di perdita del carbonio dalla superficie di un acciaio, quando viene a contatto con determinate atmosfere ad elevata temperatura.
La decarburazione dipende dalla composizione dell’atmosfera attorno al pezzo durante il trattamento termico ed in particolare dal tenore di ossigeno e anidride carbonica.

La decarburazione nelle viti è considerata un difetto perché porta ad un drastico abbassamento delle caratteristiche meccaniche del componente (in particolare la durezza) e riduce di conseguenza la esistenza a fatica.

Qual è il meccanismo chimico che provoca la decarburazione?
I processi chimici che determinano la comparsa della decarburazione nelle viti, e più in generale in tutti i componenti di acciaio sottoposti a trattamento termico, sono riconducibili alla seguente razione di iferimento:
2C + O2 –> 2CO.
Tale reazione ci dice che il carbonio (disperso nella matrice del materiale, essendo l’acciaio una lega a base di ferro e carbonio) può reagire con l’ossigeno presente nell’atmosfera nel quale avviene il trattamento termico.
Il fenomeno di “dispersione” del carbonio dalla superficie provoca una variazione del tipo di struttura che da sorbitica diventa più o meno ferritica a seconda della diminuzione della percentuale di carbonio.
La ferrite è una struttura caratterizzata da durezza inferiore e pertanto la durezza superficiale del componente sarà inferiore rispetto a quanto previsto per un determinato materiale.
In particolare nelle viti la decarburazione riguarda la filettatura che è proprio la zona con funzione di fissaggio e di tenuta.
Quindi, in parole povere, se l’atmosfera attorno al pezzo è ricca di ossigeno (O2), il pezzo si decarburerà.

In quale fase del processo di fabbricazione delle viti avviene la decarburazione?
La decarburazione si verifica durante il trattamento termico di bonifica, cioè quando l’acciaio è portato ad elevate temperature (superiori ad AC1) e quindi possiede una struttura austenitica.
A tali temperature gli atomi hanno una maggiore energia cinetica e quindi sono più liberi di muoversi.
Inoltre, quando l’acciaio assume struttura austenitica, buone quantità di carbonio entrano in soluzione solida (nell’austenite).
Invece a temperature inferiori ad AC1 quasi tutto il carbonio è presente sotto forma di carburi e pertanto non è possibile la sua espulsione dalla matrice mediante reazione con l’ossigeno.
La decarburazione si verifica quindi solo a elevate temperature tipiche dei trattamenti termici (esempio bonifica) e non può avvenire a temperatura ambiente o durante la vita operativa del componente.

Come può essere evitato questo difetto metallurgico?
Usando forni ad atmosfera controllata grazie ai quali è possibile regolare il rapporto tra ossigeno e anidride carbonica al loro interno.

Nel caso delle viti, essendo sottoposte a trattamenti termici
di bonifica dalla classe di resistenza 8.8 o superiore, è possibile che si verifichino fenomeni di decarburazione nelle viti, che interessano in modo particolare la filettatura, determinando un abbassamento delle caratteristiche meccaniche.

E quindi si possono avere rotture delle viti a causa della decarburazione.

Il controllo della decarburazione nelle viti, eseguito in accordo alla norma ISO 898-1, permette di verificare l’altezza della zona non decarburata (parametro E) e l’altezza della zona completamente decarburata (parametro G).
La verifica si esegue mediante rilievi di microdurezza Vickers con carico da 300 grammi in tre differenti zone di un dente rappresentativo della filettatura, in seguito a sezionamento longitudinale radiale della vite da analizzare.
Le zone di rilievo vengono definite dalla norma ISO 898-1 in funzione della classe di resistenza e del passo della vite.
Le differenze tra i valori di microdurezza rilevati devono rimanere entro dei limiti definiti dalla norma ISO 898-1; se tali requisiti vengono soddisfatti, la vite in esame non avrà decarburazione oppure quest’ultima sarà presente ma entro i limiti consentiti.

Se devi fare delle prove di laboratorio per verificare la decarburazione nelle viti telefona allo 011 93 70 516 oppure compila il modulo in fondo alla pagina.

Avrai i risultati anche in giornata se hai particolarmente fretta, e potrai gestire eventuali non conformità subito, alla luce dei rapporti di prova che ti invieremo e che ti diranno chiaramente se le tue viti vanno bene oppure no.

P.S. Guarda cosa dicono di noi i nostri clienti:

 

 

 

 

2017-05-18T11:43:57+00:00 martedì, 17 giugno , 2014|Prove di laboratorio|

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